河南研发“无线传输分体式PCR检测仪校准装置” 为战“疫”增添利器

在感染性疾病的诊断方面PCR技术在感染性疾病中尤其适用于检测一些培养周期长或缺乏稳定可靠检测手段的病原体。PCR的模板可以是DNA，也可以是RNA。模板的取材主要依据PCR的扩增对象，可以是病原体标本如病毒、细菌、真菌等。标本处理的基本要求是除去杂质，并部分纯化标本中的核酸。多数样品需要经过SDS和蛋白酶K处理。难以破碎的细菌，可用溶菌酶加EDTA处理。所得到的粗制DNA，经酚、氯仿抽提纯化，再用乙醇沉淀后用作PCR反应模板。

PCR检测仪是用于新冠病毒核酸检测的关键设备，核酸检测是根据病毒的基因序列配制出相对应的引物和探针，利用PCR检测仪对待测样本进行扩增。

近日，河南计量院研制出无线传输分体式PCR检测仪校准装置，基于自行设计的多通道温度检测模块，应用无线传输技术实现数据采集分析，设计指标满足《JJF 1527-2015 聚合酶链反应分析仪校准规范》的要求。只需将该装置的检测模块置入待校准的PCR检测仪中，工作人员无需进入实验室内部，即可对仪器进行校准，不但能够节约PCR检测实验室的管理运行成本和宝贵的防护资源，还能极大降低计量人员本身的感染风险，具有较好的推广应用价值。

无线传输

是利用无线技术进行数据传输的一种方式。无线传输和有线传输是对应的。随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。无线图像传输作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线传输方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。

无线传输分为：

1、模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上（微波发射机，HD-630），通过天线（HD-1300LXB）发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，然后再通过微波接收机解调出原来的视频信号。

2、数字微波传输就是先把视频编码压缩(HD-6001D)，然后通过数字微波(HD-9500)信道调制，再通过天线发射出去，接收端则相反，天线接收信号，微波解扩，视频解压缩，还原模拟的视频信号，也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件，用电脑软解压视频，而且电脑还支持录像，回放，管理，云镜控制，报警控制等功能；存储服务器，配合磁盘阵列存储；这种监控方式图像有720*576、352*288或更高的的分辨率选择，通过解码的存储方式，视频有0.2-0.8秒左右的延时。

数据采集分析

过软硬件结合，可以记录、显示和分析众多生命科学相关信号，可以完全代替传统的纸带记录仪、绘图仪、XY绘图仪、示波器和电压计。把信号变成便于数字处理的形式，以减少数字处理的困难。无论计算机的容量和计算速度有多大，其处理的数据长度总是有限的，所以要把长时间的序列截断。在截断时，会引入一些误差，所以有时要对截取的数字序列加权，如有必要，还可用专门的程序进行数字滤波。然后把所得到的有限长的时间序列按照给定的程序进行运算。例如作时域中的概率统计、相关分析，频域中的频谱分析、功率谱分析、传递函数分析等。

数据采集分析应用领域包括：

血流动力学、离体组织灌流、离体器官、灌流、微血管张力测定系统、微循环血流测定（激光多普勒）、新陈代谢研究（运动生理学、心肺功能测定）、电生理系统（细胞内、细胞外、电压钳）、超声血流量测定、植入式生理信号（血压、生物电、神经干放电、体温等）无线遥测、心理学、清醒动物血氧饱和度测定、人体无创血压、心输出量测定。

PCR检测仪

是利用聚合酶链反应技术对特定DNA扩增的一种仪器设备，PCR技术的原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于靶序列两端互补的寡核苷酸引物，由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成。PCR的三个反应步骤反复进行，使DNA扩增量呈指数上升。反应的DNA扩增量可用y=(1+X)n计算。Y代表DNA片段扩增后的拷贝数，X表示平均每次的扩增效率，n代表循环次数。平均扩增效率的理论值为，实际反应初期，靶序列DNA片段的增加呈指数形式，随着PCR产物的逐渐积累，被扩增的DNA片段不再呈指数增加，而进入线性增长期或静止期，即出现“停滞效应”，使平均效率达不到理论值。PCR扩增仪通常由热盖部件、热循环部件、传动部件、控制部件和电源部件等部分组成。被广泛运用于医学、生物学实验室中，例如用于判断检体中是否会表现某遗传疾病的图谱、传染病的诊断、基因复制以及亲子鉴定等。

PCR检测仪分类

PCR仪分为普通PCR仪，梯度PCR仪，原位PCR仪，实时荧光定量PCR仪四类。

荧光定量PCR仪光学校准方法

实时荧光定量PCR仪特异性更强,自动化程度更高,且有效地解决了PCR污染的问题,应用领域及应用量都不断增加。但其设计更为复杂,温度模块和光学系统设计同时影响其性能和实验准确性,为定量PCR仪校准带来了巨大挑战。采用生物试剂等方式对定量PCR仪荧光部分校准缺乏溯源性,无法分析误差来源,存在较大缺陷。采用Cyclertest 3D optical定量PCR仪光学校准系统对ABI 7500 Fast Real-Time定量PCR仪的温场部分和荧光系统进行了检测并对检测结果进行了分析,结果表明对温度模块和光学系统共同进行检测并分析相关性能够更科学全面地评估定量PCR仪性能,满足定量PCR仪校准需求。

新闻来源：河南省计量科学研究院、百度