פּעלטיער קילן (טערמאָעלעקטרישע קיל טעכנאָלאָגיע באַזירט אויף דעם פּעלטיער עפֿעקט) איז געוואָרן איינע פֿון די הויפּט טעכנאָלאָגיעס פֿון טעמפּעראַטור קאָנטראָל סיסטעם פֿאַר PCR (פּאָלימעראַזע קייט רעאַקציע) אינסטרומענטן צוליב איר שנעלער רעאַקציע, פּינקטלעכער טעמפּעראַטור קאָנטראָל, און קאָמפּאַקטער גרייס, וואָס האָט אַ גרויסע השפּעה אויף די עפֿעקטיווקייט, גענויקייט, און אַפּליקאַציע סצענאַרן פֿון PCR. די פֿאָלגנדיקע איז אַ דעטאַלירטע אַנאַליז פֿון די ספּעציפֿישע אַפּליקאַציעס און מעלות פֿון טערמאָעלעקטרישע קילן (פּעלטיער קילן) אָנהייבנדיק פֿון די הויפּט באַדערפֿנישן פֿון PCR:
I. קערן רעקווייערמענץ פֿאַר טעמפּעראַטור קאָנטראָל אין PCR טעכנאָלאָגיע
דער קערן פּראָצעס פון PCR איז אַ ריפּעטיטיווע ציקל פון דענאַטוראַציע (90-95℃), אַנילינג (50-60℃), און עקסטענשאַן (72℃), וואָס האט גאָר שטרענגע רעקווירעמענץ פֿאַר די טעמפּעראַטור קאָנטראָל סיסטעם.
שנעלע טעמפּעראַטור העכערונג און פאַל: פאַרקירצן די צייט פון אַן איינציקן ציקל (למשל, עס נעמט בלויז אַ פּאָר סעקונדעס צו פאַלן פון 95 ℃ צו 55 ℃), און פֿאַרבעסערן רעאַקציע עפעקטיווקייט;
הויך-פּונקטלעכע טעמפּעראַטור קאָנטראָל: אַן אָפּנייגונג פון ±0.5 ℃ אין אַנילינג טעמפּעראַטור קען פירן צו ניט-ספּעציפֿישער אַמפּליפיקאַציע, און עס זאָל זיין קאַנטראָולד אין ±0.1 ℃.
טעמפּעראַטור איינהייטלעכקייט: ווען קייפל סאַמפּאַלז רעאַגירן סיימאַלטייניאַסלי, דער טעמפּעראַטור חילוק צווישן סאַמפּל וועללז זאָל זיין ≤0.5 ℃ צו ויסמיידן רעזולטאַט דיווייישאַן.
מיניאַטוריזאַציע אַדאַפּטאַציע: פּאָרטאַטיוו PCR (אַזאַ ווי אויף-פּלאַץ טעסטינג POCT סצענאַרן) זאָל זיין קאָמפּאַקט אין גרייס און פריי פון מעכאַנישע טראָגן טיילן.
II. הויפּט אַפּליקאַציעס פון טערמאָעלעקטריש קילן אין PCR
דער טערמאָעלעקטרישער קולער TEC, טערמאָעלעקטרישער קיל-מאָדול, פּעלטיער מאָדול דערגרייכט "בידירעקשאַנאַל סוויטשינג פון הייצונג און קילונג" דורך דירעקט קראַנט, וואָס פּאַסט פּערפעקט צו די טעמפּעראַטור קאָנטראָל רעקווייערמענץ פון PCR. זיינע ספּעציפֿישע אַפּליקאַציעס זענען רעפלעקטירט אין די פאלגענדע אַספּעקטן:
1. שנעלע טעמפּעראַטור העכערונג און פאַל: פאַרקירצן רעאַקציע צייט
פּרינציפּ: דורך ענדערן די ריכטונג פון די קראַנט, קען דער TEC מאָדול, טערמאָעלעקטרישער מאָדול, פּעלטיער מיטל שנעל באַשטימען צווישן די "הייצונג" (ווען דער קראַנט איז פאָרווערטס, ווערט דער היץ-אַבזאָרביִרנדיקער עק פון דעם TEC מאָדול, פּעלטיער מאָדול, דער היץ-פרייַלאָזנדיקער עק) און "קילונג" (ווען דער קראַנט איז פאַרקערט, ווערט דער היץ-פרייַלאָזנדיקער עק דער היץ-אַבזאָרביִרנדיקער עק) מאָדעס, מיט אַ רעאַקציע צייט וואָס איז געוויינטלעך ווייניקער ווי 1 סעקונדע.
מעלות: טראדיציאנעלע קיל מעטאדן (ווי למשל פען'ס און קאמפרעסארן) פארלאזן זיך אויף היץ קאנדוקציע אדער מעכאנישע באוועגונג, און די הייצונג און קיל ראטעס זענען געווענליך ווייניגער ווי 2℃/s. ווען TEC ווערט קאמבינירט מיט הויך טערמישע קאנדוקטיוויטעט מעטאל בלאקס (ווי למשל קופער און אלומיניום צומיש), קען עס דערגרייכן א הייצונג און קיל ראטע פון 5-10℃/s, וואס פארקלענערט די איין PCR ציקל צייט פון 30 מינוט צו ווייניגער ווי 10 מינוט (ווי למשל אין שנעלע PCR אינסטרומענטן).
2. הויך-פּרעציציע טעמפּעראַטור קאָנטראָל: זיכער מאַכן אַמפּליפיקאַציע ספּעציפֿישקייט
פּרינציפּ: די אַרויסגאַנג מאַכט (הייצן/קילונג אינטענסיטי) פון TEC מאָדול, טערמאָעלעקטריש קילן מאָדול, טערמאָעלעקטריש מאָדול איז לינעאַר קאָרעלירט מיט די קראַנט אינטענסיטי. קאַמביינד מיט הויך-פּינקטלעכקייט טעמפּעראַטור סענסאָרס (אַזאַ ווי פּלאַטינום קעגנשטעל, טערמאָקאָופּל) און אַ PID פֿידבעק קאָנטראָל סיסטעם, קען דער קראַנט ווערן אַדזשאַסטיד אין פאַקטיש צייט צו דערגרייכן פּינקטלעכע טעמפּעראַטור קאָנטראָל.
מעלות: די טעמפּעראַטור קאָנטראָל אַקיעראַסי קען דערגרייכן ±0.1℃, וואָס איז פיל העכער ווי די פון טראַדיציאָנעל פליסיק וואַנע אָדער קאַמפּרעסער קילקייט (±0.5℃). למשל, אויב די ציל טעמפּעראַטור בעשאַס די אַנילינג בינע איז 58℃, TEC מאָדול, טערמאָעלעקטריק מאָדול, פּעלטיער קולער, פּעלטיער עלעמענט קענען סטאַביל האַלטן די טעמפּעראַטור, אַוווידינג ניט-ספּעציפֿיש ביינדינג פון פּריימערס רעכט צו טעמפּעראַטור פלוקטואַציעס און באַטייטיק פֿאַרבעסערן אַמפּליפיקאַטיאָן ספּעסיפֿיטי.
3. מיניאַטוריזירטער פּלאַן: פּראָמאָווינג די אַנטוויקלונג פון פּאָרטאַטיוו פּי-סי-אַר
פּרינציפּ: דער וואָלומען פון TEC מאָדול, פּעלטיער עלעמענט, פּעלטיער מיטל איז בלויז אַ פּאָר קוואַדראַט סענטימעטער (למשל, אַ 10×10 מם TEC מאָדול, טערמאָעלעקטריש קיל מאָדול, פּעלטיער מאָדול קען טרעפן די באדערפענישן פון אַ איין מוסטער), עס האט קיין מעכאַנישע באַוועגלעכע טיילן (אַזאַ ווי דער פּיסטאָן פון די קאַמפּרעסער אָדער די פאָכער בליידז), און דאַרף נישט קיין קילמאַטעריאַל.
מעלות: ווען טראדיציאנעלע PCR אינסטרומענטן פארלאזן זיך אויף קאמפרעסארן פאר קילן, איז זייער פארנעם געווענליך איבער 50 ליטער. אבער, טראגבארע PCR אינסטרומענטן וואס ניצן טערמא-עלעקטרישע קיל מאדולן, טערמא-עלעקטרישע מאדולן, פּעלטיער מאדולן, TEC מאדולן קענען ווערן רעדוצירט צו ווייניגער ווי 5 ליטער (ווי למשל האנט-געהאלטענע דעווייסעס), מאכנדיג זיי פאסיג פאר פעלד טעסטן (ווי למשל אויף-ארט סקרינינג בעת עפידעמיעס), קלינישע בעט-טעסטן, און אנדערע סצענארן.
4. טעמפּעראַטור איינהייטלעכקייט: זיכער מאַכן קאָנסיסטענסי צווישן פֿאַרשידענע מוסטערן
פּרינציפּ: דורך אָרדענען קייפל סעטן פון TEC אַררייז (אַזאַ ווי 96 מיקראָ TECs וואָס קאָרעספּאָנדירן צו אַ 96-ברונעם פּלאַטע), אָדער אין קאָמבינאַציע מיט היץ-טיילונג מעטאַל בלאַקס (הויך טערמישע קאַנדאַקטיוויטי מאַטעריאַלס), קענען די טעמפּעראַטור דיווייישאַנז געפֿירט דורך יחיד דיפעראַנסיז אין TECs זיין אָפסעט.
מעלות: דער טעמפּעראַטור אונטערשייד צווישן מוסטער וועללעך קען קאָנטראָלירט ווערן ביז ±0.3℃, און דאָס פֿאַרמייַדט די אונטערשיידן אין אַמפּליפיקאַציע עפֿיקאַסי פֿאַראורזאַכט דורך נישט-קאָנסיסטענטע טעמפּעראַטורן צווישן ראַנד וועללעך און צענטראַלע וועללעך, און זיכערט די פֿאַרגלייַכבאַרקייט פֿון מוסטער רעזולטאַטן (אַזאַ ווי די קאָנסיסטענסי פֿון CT ווערטן אין רעאַל-צייט פֿלואָרעסצענץ קוואַנטיטאַטיווע PCR).
5. פאַרלעסלעכקייט און וישאַלט: רעדוצירן לאַנג-טערמין קאָס
פּרינציפּ: TEC האט נישט קיין טיילן וואָס מען טראָגט אויף, האט אַ לעבן-צייט פון איבער 100,000 שעה, און דאַרף נישט קיין רעגולערן אויסטויש פון קילמאַטעריאַלן (ווי למשל פרעאָן אין קאָמפּרעסאָרן).
מעלות: די דורכשניטלעכע לעבנס-צייט פון א PCR אינסטרומענט וואס ווערט געקילט דורך א טראדיציאנעלן קאמפרעסאר איז בערך 5 ביז 8 יאר, בשעת די TEC סיסטעם קען עס פארלענגערן צו איבער 10 יאר. דערצו, פארלאנגט די אויפהאלטונג נאר רייניגן די היץ-זינק, וואס פארקלענערט באדייטנד די אפעראציע און אויפהאלטונג קאסטן פון די עקוויפמענט.
III. טשאַלאַנדזשיז און אָפּטימיזאַציעס אין אַפּליקאַציעס
האַלב-קאָנדוקטאָר קילונג איז נישט פּערפעקט אין PCR און ריקווייערז געצילטע אָפּטימיזאַציע:
היץ דיסיפּיישאַן פלאַשנעק: ווען TEC קילט זיך אָפּ, זאַמלט זיך אַ גרויסע מאָס היץ ביים היץ-אַרויסלאָז עק (למשל, ווען די טעמפּעראַטור פאַלט פון 95℃ צו 55℃, דערגרייכט דער טעמפּעראַטור אונטערשייד 40℃, און די היץ-אַרויסלאָז מאַכט פאַרגרעסערט זיך באַדייטנד). עס איז נייטיק צו פאַרבינדן עס מיט אַן עפעקטיוו היץ-אַרויסלאָז סיסטעם (אַזאַ ווי קופּער היץ זינקען + טורבינע פאַנס, אָדער פליסיק קיל מאָדולן), אַנדערש וועט עס פירן צו אַ פאַרקלענערונג אין קיל עפעקטיווקייט (און אפילו אָוווערכיטינג שעדיקן).
ענערגיע קאנטראל: אונטער גרויסע טעמפעראטור אונטערשיידן, איז די TEC ענערגיע קאנטראל רעלאטיוו הויך (למשל, די TEC מאכט פון א 96-וועלל PCR אינסטרומענט קען דערגרייכן 100-200W), און עס איז נויטיק צו רעדוצירן אומעפעקטיווע ענערגיע קאנטראל דורך אינטעליגענטע אלגאריטמען (אזוי ווי פאראויסזאגנדיקע טעמפעראטור קאנטראל).
IV. פּראַקטישע אַפּליקאַציע קאַסעס
איצט, האבן מיינסטרים PCR אינסטרומענטן (ספעציעל רעאל-צייט פלואָרעסענס קוואַנטיטאַטיווע PCR אינסטרומענטן) בכלל אנגענומען האַלב-קאָנדוקטאָר קיל טעכנאָלאָגיע, למשל:
לאַבאָראַטאָריע-גראַד עקוויפּמענט: אַ 96-ברונעם פלואָרעסצענץ קוואַנטיטאַטיווע PCR אינסטרומענט פון אַ געוויסער מאַרקע, מיט TEC טעמפּעראַטור קאָנטראָל, מיט אַ הייצונג און קילונג קורס פון ביז 6 ℃/s, אַ טעמפּעראַטור קאָנטראָל אַקיעראַסי פון ±0.05 ℃, און שטיצן 384-ברונעם הויך-דורכפיר דעטעקציע.
טראָגבאַרע מיטל: א געוויסע האַנט-געהאַלטענע PCR אינסטרומענט (וואָס וועגט ווייניקער ווי 1 קילאָ), באַזירט אויף TEC פּלאַן, קען פאַרענדיקן די דעטעקציע פון דעם ראָמאַן קאָראָנאַווירוס אין 30 מינוט און איז פּאַסיק פֿאַר אויף-פּלאַץ סצענאַרן ווי לופטפעלדער און קהילות.
קיצור
טערמאָעלעקטרישע קילונג, מיט אירע דריי הויפּט מעלות פון שנעלער רעאַקציע, הויכער פּרעציזיע און מיניאַטוריזאַציע, האָט געלייזט די שליסל ווייטיק פונקטן פון PCR טעכנאָלאָגיע אין טערמינען פון עפעקטיווקייט, ספּעציפֿישקייט און סצענע אַדאַפּטאַביליטי, געוואָרן די סטאַנדאַרט טעכנאָלאָגיע פֿאַר מאָדערנע PCR ינסטראַמענטן (ספּעציעל שנעלע און פּאָרטאַטיווע דעוויסעס), און פּראָמאָוויִרט PCR פֿון דער לאַבאָראַטאָריע צו ברייטערע אַפּלאַקיישאַן פעלדער ווי קליניש בעט-זייט און אויף-פּלאַץ דעטעקציע.
TES1-15809T200 פֿאַר PCR מאַשין
הייסע זייט טעמפּעראַטור: 30 C,
ימאַקס: 9.2אַ,
אומאַקס: 18.6V
קיו מאַקס：99.5 וואט
דעלטאַ ט מאַקס: 67 C
ACR：1.7 ±15% Ω (1.53 ביז 1.87 אָום)
גרייס: 77×16.8×2.8 מ״מ
פּאָסט צייט: 13טן אויגוסט 2025
