聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)是一种在体外模拟体内DNA复制的核酸扩增技术。该技术是目前最常用、也最重要的分子生物学技术之一。目前PCR技术可以被应用到测序,病原菌检测,遗传分析等领域。PCR技术有很高的灵敏性,但是它的特异性却不是那么理想。PCR反应的机理很复杂,在实际中受到一些因素的影响不可避免。在实际中,PCR会遇到低扩增、弥散、特异性差等问题。有报道证明PCR添加剂可以改善上述情况。因此,研究增强PCR反应效率和特异性的增强剂是必要的,研究优化PCR反应的机理是一个挑战。本研究发现了一种新的增强剂：聚乙烯亚胺(PEI)能够提高PCR反应的特异性,并基于这一现象对添加剂对PCR的影响机理做了研究。本研究建立了两套PCR体系用来检验增强剂对于PCR的作用。一套体系是以绿脓杆菌基因组为模板的二次扩增非特异体系；一套体系是以入DNA为模板扩增14.385kb的长片段体系。两套体系加入了PEI或其衍生物后,特异性均变好。文献报道添加剂优化PCR反应有若干种机理假设。其中MWCNT优化PCR反应是基于它良好的热传导性能。本研究发现经过PEI修饰的MWCNT, MWCNT-PEI有同样的优化效果,但用量却少很多。考虑到PEI本身表面带有阳离子。本人所在实验室合成了表面带正电的50%乙酰化的PEI (PEI-AC50)和100%乙酰化PEI (PEI-Ac)和其它衍生物。将它们加入到建立的非特异体系当中,最优浓度PEI<PEI-Ac50<PEI-Ac,而带负电的PEI衍生物(PEI-SAH)即使浓度达到了PEI的一千倍依然对PCR反应没有优化作用。这表明电荷作用对PCR的优化起了重要作用。本研究还通过引入PEG这种阻止蛋白吸附的物质证明添加剂通过静电作用聚集PCR成分从而提高了PCR反应的特异性和效率。本研究还研究了分子形貌对PCR反应的影响。PEI是一种超支化的大分子,本身比较柔软。本研究通过PEI包裹金颗粒(PEI-AU),使PEI形状接近球状,从而使PEI暴露更多的作用位点。本文就它在两种体系中的作用进行了讨论。PEI及其衍生物能够提高PCR反应的特异性,它们是否会对PCR的忠实性产生影响是一个值得探讨的问题。我们将经过优化的PCR产物进行测序,并与未优化的PCR产物测序结果进行了比较。结果表明添加物对PCR反应的忠实性没有影响。