PCR，中文譯為聚合酶鏈式反應(yīng)，它是一種DNA的快速擴增技術(shù)，其擴增效率之高就象核裂變的“鏈式反應(yīng)”一樣。PCR技術(shù)通過兩個短的稱為引物的DNA小片段和一種耐熱的酶的作用，可以在3個小時內(nèi)把特定的DNA量提高1000萬倍。

 

PCR儀也叫基因擴增儀，它是利用PCR技術(shù)對特定基因做試管內(nèi)的大量合成，也就是利用DNA聚合酶進行專一性的連鎖復(fù)制?；驍U增儀一般分為四種：普通基礎(chǔ)PCR儀，梯度PCR儀，實時熒光定量PCR儀，原位PCR儀。

 

（1）普通基礎(chǔ)PCR儀 

一次PCR擴增只能運行一個特定退火溫度的PCR儀，叫做普通基礎(chǔ)PCR儀。普通基礎(chǔ)PCR儀由主機，加熱模塊，PCR管，熱蓋，控制軟件組成。

 

基礎(chǔ)PCR儀主要適用于分子生物學、醫(yī)學臨床診斷、食品工業(yè)、司法科學、生物技術(shù)、環(huán)境科學、微生物學、遺傳學、基因芯片、基因檢測、基因克隆、基因表達等領(lǐng)域以聚合酶鏈式反應(yīng)（Picymerase Chain Reaction , PCR）為特征的、以檢測DNA/RNA為目的的各種及基因分析。

 

（2）梯度PCR儀

在一次性PCR擴增中可以設(shè)置一系列不同的退火溫度條件（溫度梯度），通常12種溫度梯度，這樣的儀器就叫梯度PCR儀。因為被擴增的不同DNA片段，其適退火溫度不同，通過設(shè)置一系列的梯度退火溫度進行擴增，從而一次性PCR擴增，就可以篩選出擴增量高的適退火溫度，進行有效的擴增。主要用于研究未知DNA退火溫度的擴增，這樣節(jié)約成本的同時也節(jié)約了時間。

 

梯度PCR儀，在不設(shè)置梯度的情況下也可以做普通PCR擴增。和普通基礎(chǔ)PCR儀一樣，梯度PCR儀可用于醫(yī)學，食品，司法，科研，教學等領(lǐng)域。

 

（3）實時熒光定量PCR儀

在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基因，利用熒光信號累積實時監(jiān)測整個PCR進程，后通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法，叫做實時熒光定量PCR技術(shù)，也稱real-time Q-PCR。

 

其PCR擴增原理和普通PCR儀擴增原理相同，只是PCR擴增時加入的引物是利用同位素、熒光素等進行標記，使用引物和熒光探針同時與模板特異性結(jié)合擴增。擴增的結(jié)果通過熒光信號采集系統(tǒng)實時采集信號連接輸送到計算機分析處理系統(tǒng)得出量化的實時結(jié)果輸出。

 

熒光定量PCR儀是在普通PCR儀的基礎(chǔ)上增加一個熒光信號采集系統(tǒng)和計算機分析處理系統(tǒng)，與普通PCR儀，梯度PCR儀相比，無需做電泳分析，實驗一步檢測完成。熒光檢測系統(tǒng)主要包括激發(fā)光源和檢測器。激發(fā)光源有鹵鎢燈光源、氬離子激光器、發(fā)光二極管LED光源，前者可配多色濾光鏡實現(xiàn)不同激發(fā)波長，而單色發(fā)光二極管LED價格低、能耗少、壽命長，不過因為是單色，需要不同的LED才能更好地實現(xiàn)不同激發(fā)波長。監(jiān)測系統(tǒng)有超低溫CCD成像系統(tǒng)和PMT光電倍增管，前者可以一次對多點成像，后者靈敏度高但一次只能掃描一個樣品，需要通過逐個掃描實現(xiàn)多樣品檢測，對于大量樣品來說需要較長的時間。

 

熒光定量PCR儀有單通道，雙通道，和多通道。當只用一種熒光探針標記的時候，選用單通道，有多熒光標記的時候用多通道。單通道也可以檢測多熒光的標記的目的基因表達產(chǎn)物，因為一次只能檢測一種目的基因的擴增量，需多次擴增才能檢測完不同的目的基因片段的量。

 

（4）原位PCR儀

原位PCR儀是在組織細胞里進行PCR反應(yīng)的一種基因擴增儀。它結(jié)合了具有細胞定位能力的原位雜交和高度特異敏感的PCR技術(shù)的優(yōu)點，可以對細胞或組織內(nèi)的DNA片段進行原位擴增分析—即定位分析。原位PCR儀由主機，加熱模塊，玻片，熱蓋，控制軟件組成。

 

普通的PCR雖然能擴增包括福爾馬林固定、石蠟包埋組織的各種標本的DNA，但擴增的DNA或RNA產(chǎn)物不能在組織細胞中定位，因而不能直接與特定的組織細胞特征相，這是該技術(shù)一個局限性。原位雜交雖具有良好的定位能力，但由于其敏感性問題，尤其是在石蠟切片中，尚不能檢測出低含量的DNA或RNA序列。而原位PCR可使擴增的特定DNA片段在分離細胞和組織切片中定位，從而彌補了PCR和原位雜交的不足。

 

原位PCR反應(yīng)是在載玻片的平面上進行，保持水平可以使反應(yīng)各組分均勻地分布在組織切片上，所以須在原位PCR儀上進行，該儀器不但可以使載玻片保持水平，而且還可以給載玻片進行均勻地加熱，保證擴增反應(yīng)的順利進行。

 

原位PCR儀是細胞學科研與臨床診斷領(lǐng)域里的一項有較大潛力的新技術(shù)，目前應(yīng)用還不太廣泛。原位PCR既能分辨鑒定帶有靶序列的細胞，又能標出靶序列在細胞內(nèi)的位置，于分子和細胞水平上研究疾病的發(fā)病機理和臨床過程及病理的轉(zhuǎn)變有重大的實用價值。