工作原理
利用升溫使DNA變性，在聚合酶的作用下使單鏈復制成雙鏈，進而達到基因復制的目的。
反應步驟
分別是1. Denaturation 2. Annealing of primers,3. Extension of primers。 所謂 Denaturing乃是將DNA加熱（至90~95℃）變性， 將雙股的DNA加熱后轉(zhuǎn)為單股DNA以做為復制的模板. 而Annealing 則是令 Primers于一定的溫度下（冷卻至55~60℃）附著于模板DNA兩端。 后在DNA聚合酶e.g. Taq-polymerase 的作用下（加熱至70~75℃）進行引物的延長 Extension of primers及另一股的合成。
PCR的早設想核酸研究已有100多年的歷史，二十世紀60年代末、70年代初人們致力于研究基因的體外分離技術(shù)，Korana于1971年早提出核酸體外擴增的設想：“經(jīng)過DNA變性，與合適的引物雜交，用DNA聚合酶延伸引物，并不斷重復該過程便可克隆tRNA基因”。
分類
普通的PCR儀
把一次PCR擴增只能運行一個特定退火溫度的PCR儀，叫傳統(tǒng)的PCR儀，也叫普通PCR儀。如果要做不同的退火溫度需要多次運行。主要是做簡單的，對目的基因退火溫度的擴增。該儀器主要應用于科研研究，教學，醫(yī)學臨床，檢驗檢疫等機構(gòu)。
梯度PCR儀
把一次性PCR擴增可以設置一系列不同的退火溫度條件（溫度梯度），通常有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，其適退火溫度是不同的，通過設置一系列的梯度退火溫度進行擴增，從而一次性PCR擴增，就可以篩選出表達量高的適退火溫度，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。主要用于科研，教學機構(gòu)。梯度PCR儀，在不設置梯度的情況下也可以做普通PCR擴增。具有雙槽梯度的不多，領成具備此功能。
原位PCR儀
用于從細胞內(nèi)靶DNA的定位分析的細胞內(nèi)基因擴增儀，如病源基因在細胞的位置或目的基因在細胞內(nèi)的作用位置等。是保持細胞或組織的完整性，使PCR反應體系滲透到組織和細胞中，在細胞的靶DNA所在的位置上進行基因擴增，不但可以檢測到靶DNA，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。
實時熒光定量PCR儀
在普通PCR儀的基礎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)，就成了熒光定量PCR儀。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。把這PCR儀叫做實時熒光定量PCR儀(qPCR儀)。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。該儀器主要用于醫(yī)學臨床檢測，生物醫(yī)藥研發(fā)，食品行業(yè)，科研院校等機構(gòu)。
簡單的說，PCR就是利用DNA聚合酶對特定基因做體外或試管內(nèi)In Vitro的大量合成，基本上它是利用DNA聚合酶進行專一性的連鎖復制。目前常用的技術(shù)，可以將一段基因復制為原來的一百億至一千億倍。根據(jù)DNA擴增的目的和檢測的標準，可以將PCR儀分為普通PCR儀，梯度PCR儀，原位PCR儀，實時熒光定量PCR儀四類。
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