王海清，王 一，石伍華

羅氏Lightcycler PCR儀離心式控溫系統(tǒng)原理及常見故障維修

王海清，王 一，石伍華

0 引言

熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）技術(shù)是在常規(guī)PCR的基礎(chǔ)上加入熒光標(biāo)記探針，把核酸擴(kuò)增、雜交及光譜技術(shù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對目的基因的準(zhǔn)確定量檢測[1]。我院的羅氏Lightcycler熒光定量PCR儀體積小、實(shí)驗(yàn)成本低，檢測通道為3通道，可裝32位孔數(shù)的20μL的玻璃毛細(xì)管，主要用于病毒的測定及疾病診斷等工作。

1 工作原理

溫度是PCR儀最重要的控制條件之一，通過溫度變化控制DNA的變性和復(fù)性，并加入設(shè)計(jì)引物，DNA聚合酶就可以完成特定基因的體外復(fù)制[2]。此PCR儀能在93、57、37℃3個(gè)溫度之間進(jìn)行恒溫控制。

該機(jī)加熱模式由離心式空氣加熱模塊組成。其結(jié)構(gòu)如圖1[3]所示：熱室的離心風(fēng)機(jī)快速旋轉(zhuǎn)，空氣加速通過葉輪，由于離心力改變其流向，中間產(chǎn)生負(fù)壓。外面的空氣經(jīng)過加熱線圈從軸向進(jìn)入葉輪。

圖1 羅氏Lightcycler PCR儀空氣離心加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

相對于半導(dǎo)體加熱來說，離心式空氣加熱的優(yōu)勢在于：（1）升降溫速度快，可達(dá)5℃/s。由于升溫速度快，對于常規(guī)需要2個(gè)多小時(shí)才能完成的定量PCR反應(yīng)，可在40min完成。（2）溫度均一性較好。PCR擴(kuò)增樣品槽設(shè)計(jì)為離心轉(zhuǎn)子式，借助空氣加熱和轉(zhuǎn)子在腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子上每個(gè)孔都是“等位”的，幾乎無差別，很好地解決了每個(gè)樣品孔之間的溫度均一性的關(guān)鍵問題[4]。缺點(diǎn)是：溫控準(zhǔn)確性不夠、通量較低、加樣不太方便。

2 常見故障維修

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)異常，實(shí)驗(yàn)檢測質(zhì)量控制不符合要求，出現(xiàn)超溫或低溫報(bào)警。

2.1.2 故障分析與處理

（1）故障排查：打開熱室，清潔檢測部以及離心風(fēng)機(jī)的葉輪。開機(jī)后儀器自檢通過，但是儀器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音明顯高于平時(shí)，噪聲大，問題可能出自離心電動(dòng)機(jī)。

（2）處理方法：①打開前面板，可以看到如圖1所示的離心風(fēng)機(jī)。②拆掉葉輪，可看到3顆固定螺釘，將其拆卸下來。拆卸螺釘時(shí)，一定要用手接住風(fēng)機(jī)，防止因拆卸不當(dāng)造成損壞。③清潔電動(dòng)機(jī)，加些潤滑油。重新裝機(jī)，開機(jī)后噪聲減小，儀器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音恢復(fù)正常，故障排除。

（3）原因分析：離心風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)不暢，以致儀器運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲大，導(dǎo)致儀器檢測倉溫度不均一以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量控制出現(xiàn)異常。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

儀器自檢失敗，出現(xiàn)低溫報(bào)警。

2.2.2 故障分析與處理

（1）故障排查：跳過儀器自檢，觀察發(fā)現(xiàn)溫度一直在20℃左右，由此判斷故障可能出在離心式空氣加熱系統(tǒng)。

（2）處理方法：①檢查離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)正常。②拆開儀器機(jī)箱，用萬用表測量加熱線圈供電正常，但測量加熱線圈時(shí)發(fā)現(xiàn)其阻值較大，約100 kΩ，正常應(yīng)在100Ω左右。由此可以判定加熱線圈損壞。③從儀器頂部拆掉上蓋，拆卸加熱線圈固定螺母，卸下加熱線圈。通過測量和觀察，發(fā)現(xiàn)線圈與其供電電纜連接處發(fā)黑損壞。處理好線圈和電纜線接觸端，重新連接，還原裝配好各部件，開機(jī)自檢通過，儀器工作正常。

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（3）原因分析：由于儀器使用時(shí)間長，使用頻率高，線圈與其供電電纜連接處發(fā)生接觸不良，打火損壞，造成接觸電阻較大。

3 小結(jié)

羅氏熒光定量PCR儀為進(jìn)口設(shè)備，精密復(fù)雜、體積小，以致不易維修。其溫度控制要求高，且又有一部分部件需在高溫下工作，因此更易發(fā)生故障。就該設(shè)備而言，筆者認(rèn)為，設(shè)備加熱線圈和其供電電纜連接部位在長時(shí)間的高溫影響下，更易氧化生銹，出現(xiàn)接觸不良，打火損壞現(xiàn)象。設(shè)備維修人員應(yīng)定期對設(shè)備的溫控部分進(jìn)行檢查，以保證設(shè)備的正常使用。進(jìn)口設(shè)備配件價(jià)格高、進(jìn)貨時(shí)間長，且存在老款設(shè)備無配件的情況，一個(gè)小配件的損壞就可能導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備不能使用，嚴(yán)重影響使用科室的工作，因此要做到早發(fā)現(xiàn)、早維修、早準(zhǔn)備，提高設(shè)備完好率，保證工作正常開展。

[1] 李金明．實(shí)時(shí)熒光PCR技術(shù)[M]．北京：人民軍醫(yī)出版社，2007．

[2] 葉應(yīng)嫵，王毓三，申子瑜．全國臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程[M]．3版．南京：東南大學(xué)出版社，2006：946-951．

[3] 曾照芳，翟建才．臨床檢驗(yàn)儀器學(xué)[M]．2版．北京：人民衛(wèi)生出版社，2011．

[4] 莫曉山，陳憲．PCR分析儀器關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定初探[J]．中國計(jì)量，2009（11）：74-75．

（收稿：2013-05-30 修回：2013-11-10）

R318.6；TH772.2

B

1003-8868（2014）08-0153-02

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.08.153

441400湖北宜城，宜城市人民醫(yī)院（王海清，王 一，石伍華）