羅氏Lightcycler PCR儀離心式控溫系統原理及常見故障維修

王海清，王 一，石伍華

羅氏Lightcycler PCR儀離心式控溫系統原理及常見故障維修

王海清，王 一，石伍華

0 引言

熒光定量聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）技術是在常規(guī)PCR的基礎上加入熒光標記探針，把核酸擴增、雜交及光譜技術結合在一起，實現對目的基因的準確定量檢測[1]。我院的羅氏Lightcycler熒光定量PCR儀體積小、實驗成本低，檢測通道為3通道，可裝32位孔數的20μL的玻璃毛細管，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的變性和復性，并加入設計引物，DNA聚合酶就可以完成特定基因的體外復制[2]。此PCR儀能在93、57、37℃3個溫度之間進行恒溫控制。

該機加熱模式由離心式空氣加熱模塊組成。其結構如圖1[3]所示：熱室的離心風機快速旋轉，空氣加速通過葉輪，由于離心力改變其流向，中間產生負壓。外面的空氣經過加熱線圈從軸向進入葉輪。

圖1 羅氏Lightcycler PCR儀空氣離心加熱系統結構圖

相對于半導體加熱來說，離心式空氣加熱的優(yōu)勢在于：（1）升降溫速度快，可達5℃/s。由于升溫速度快，對于常規(guī)需要2個多小時才能完成的定量PCR反應，可在40min完成。（2）溫度均一性較好。PCR擴增樣品槽設計為離心轉子式，借助空氣加熱和轉子在腔內旋轉，轉子上每個孔都是“等位”的，幾乎無差別，很好地解決了每個樣品孔之間的溫度均一性的關鍵問題[4]。缺點是：溫控準確性不夠、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 故障現象

實驗結果出現異常，實驗檢測質量控制不符合要求，出現超溫或低溫報警。

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機的葉輪。開機后儀器自檢通過，但是儀器運轉聲音明顯高于平時，噪聲大，問題可能出自離心電動機。

（2）處理方法：①打開前面板，可以看到如圖1所示的離心風機。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，一定要用手接住風機，防止因拆卸不當造成損壞。③清潔電動機，加些潤滑油。重新裝機，開機后噪聲減小，儀器運轉聲音恢復正常，故障排除。

（3）原因分析：離心風機旋轉不暢，以致儀器運轉噪聲大，導致儀器檢測倉溫度不均一以及實驗結果質量控制出現異常。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

儀器自檢失敗，出現低溫報警。

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。

（2）處理方法：①檢查離心風機，風機旋轉正常。②拆開儀器機箱，用萬用表測量加熱線圈供電正常，但測量加熱線圈時發(fā)現其阻值較大，約100 kΩ，正常應在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

羅氏熒光定量PCR儀為進口設備，精密復雜、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。就該設備而言，筆者認為，設備加熱線圈和其供電電纜連接部位在長時間的高溫影響下，更易氧化生銹，出現接觸不良，打火損壞現象。設備維修人員應定期對設備的溫控部分進行檢查，以保證設備的正常使用。進口設備配件價格高、進貨時間長，且存在老款設備無配件的情況，一個小配件的損壞就可能導致整個設備不能使用，嚴重影響使用科室的工作，因此要做到早發(fā)現、早維修、早準備，提高設備完好率，保證工作正常開展。

[1] 李金明．實時熒光PCR技術[M]．北京：人民軍醫(yī)出版社，2007．

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

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

[4] 莫曉山，陳憲．PCR分析儀器關鍵技術及相關標準制定初探[J]．中國計量，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）