【摘 要】
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PCR-聚合酶链式反应是一种体外核酸扩增技术,能实现快速扩增、快速检测的目的,帮助人们提前发现未知疾病,主要应用于医疗诊断、食品安全检测、法医鉴定、基因克隆等分子学的基础研究等一些相关的生物医学应用分析中。以此为背景,课题设计了96孔槽式核酸扩增仪,能够达到少样品、快速扩增、快速检测的目的,本文研究内容的主要有如下几方面:（1）变温系统的关键零部件的选型与设计。首先,根据PCR热循环系统的要求,进
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PCR-聚合酶链式反应是一种体外核酸扩增技术,能实现快速扩增、快速检测的目的,帮助人们提前发现未知疾病,主要应用于医疗诊断、食品安全检测、法医鉴定、基因克隆等分子学的基础研究等一些相关的生物医学应用分析中。以此为背景,课题设计了96孔槽式核酸扩增仪,能够达到少样品、快速扩增、快速检测的目的,本文研究内容的主要有如下几方面:（1）变温系统的关键零部件的选型与设计。首先,根据PCR热循环系统的要求,进行不同测温电阻传感器的对比,选出了适合系统要求的测温电阻和测温电阻电路,其次进行TEC选型上的计算,选出了合适的TEC和数量,最后对系统中要求的散热结构进行了对比设计,通过对不同的散热架结构进行了仿真分析,选出了适合系统要求的散热架,使整个装置保持稳定且能达到反应方面的要求。（2）反应装置均匀性和延迟性的分析研究。由于进行反应的过程中,样品块会与四周空气的流动会造成在热传递过程中热量的流失,造成生个传热不均匀,对此课题采用有限元软件ANSYS进行了仿真分析,并提出措施改善不均匀性,避免热量的流失而产生的反应不良效果,同时又对其传热过程中的延迟性进行了分析,以此达到精准控制的目的。（3）温控算法的设计和实验。对不同的控制方案,课题设计了PID算法和PID—模糊控制相结合的控制算法,并进行了实验对比,得出在PID控制和模糊控制相结合的控制算法下,具有小的超调量和快的响应速度,热循环控制系统能满足各项指标要求。通过课题PCR仪器的选型设计和研究学习,得到的扩增系统能满足相关要求,达到良好的反应目的,但具体还有检测、温度误差精度等一些方面需要改良设计。
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