基因扩增仪的历史、结构、改进及工作环境

PCR基因扩增仪、PCR核酸扩增仪、聚合酶链反应核酸扩增仪均可被叫做PCR扩增仪，其是利用聚合酶链反应扩增特定DNA的仪器，其在于医学、生物学实验室中被广泛地使用。

历史

1971年，准确、客观地阐述了PCR方法PCR方法的文章首次由Dr. Kjell Kleppe在Journal of molecular biology期刊上发表，

1985年，PCR技术被美国PE-Cetus公司的Kary Mullis等人发明出来，它对于现代医学由细胞水平向分子水平、基因水平发展起到了推动作用。DNA测序是以它为基础，它旳现代分子生物学发展过程中的一座里程碑。1993年的诺贝尔奖也因此被颁发给了Mullis等。

结构

热盖部件、热循环部件、传动部件、控制部件和电源部件等部分共同构成了PCR扩增仪。

完善和改进

大肠杆菌 DNA 聚合酶 I 的Klenow片段是MullisZ初使用的DNA聚合酶，它的缺点为：

1.Klenow酶不耐高温，当温度达到90℃时会变性失活，每次循环均需要重新添加。

2.引物延伸反应是在37℃下进行，容易发生模板和引物之间的碱基错配，其PCR产物具有很差的特异性，也不能够合成均一的DNA片段。虽然和传统的基因扩增相比，这种以Klenow酶催化的PCR技术有很多的优点，但它的缺点也很明显，然而因为Klenow酶不耐热，当DNA模板进行加热变性时，会造成Klenow酶钝化，每加入一次酶只能完成一个扩增反应周期，这使得PCR技术操作变得复杂和困难。这也是PCR技术在一段的时间里，没有引起生物医学界的足够重视的原因。

1988年初，Keohanog使用T4 DNA聚合酶进行PCR，获得了均一的DNA片段，具有很高的真实性，然而每循环一次，依然需要加入新酶。

1988年，一种耐热DNA聚合酶被Saiki 等从温泉中分离的一株水生嗜热杆菌thermus aquaticus 中提取出来。这种酶具有如下特点：

1.耐高温，在70℃下反应2h后其残留活性比原来的90%还要高，

在93℃下反应2h后其残留活性大约为原来的60%，在95℃下反应2h后其残留活性大约为原来的40%。

2.在加热变性时不会被钝化，不再需要每循环一次，加入新酶。

3.扩增片段特异性和扩增效率大大的提高了，其灵敏性也随着扩增的特异性和效率的提高而提高。为了区分其和大肠杆菌多聚酶IKlenow片断，把此酶叫做TaqDNA多聚酶Taq DNAPolymerase，PCR技术由于此酶的发现得到了广泛的应用。

工作环境

环境温度：5℃到40℃之间。

相对湿度：小于或等于80%。

环境要求：清洁，灰尘少，防止阳光直射，远离水源、热源以及强电磁干扰源。

台面和供电要求：安放仪器的台面要不怕湿的，坚实的，台面的高度要求适中，能够很轻松地进行操作。为了散热和通风，仪器的周围需要预留间隔20cm以上空间。供电线路至少能够承受10A电流。为了使得电气安全性和系统可靠性进一步的提高，需要提供良好的接地。