罗氏Lightcycler PCR仪离心式控温系统原理及常见故障维修

王海清，王 一，石伍华

罗氏Lightcycler PCR仪离心式控温系统原理及常见故障维修

王海清，王 一，石伍华

0 引言

荧光定量聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）技术是在常规PCR的基础上加入荧光标记探针，把核酸扩增、杂交及光谱技术结合在一起，实现对目的基因的准确定量检测[1]。我院的罗氏Lightcycler荧光定量PCR仪体积小、实验成本低，检测通道为3通道，可装32位孔数的20μL的玻璃毛细管，主要用于病毒的测定及疾病诊断等工作。

1 工作原理

温度是PCR仪最重要的控制条件之一，通过温度变化控制DNA的变性和复性，并加入设计引物，DNA聚合酶就可以完成特定基因的体外复制[2]。此PCR仪能在93、57、37℃3个温度之间进行恒温控制。

该机加热模式由离心式空气加热模块组成。其结构如图1[3]所示：热室的离心风机快速旋转，空气加速通过叶轮，由于离心力改变其流向，中间产生负压。外面的空气经过加热线圈从轴向进入叶轮。

图1 罗氏Lightcycler PCR仪空气离心加热系统结构图

相对于半导体加热来说，离心式空气加热的优势在于：（1）升降温速度快，可达5℃/s。由于升温速度快，对于常规需要2个多小时才能完成的定量PCR反应，可在40min完成。（2）温度均一性较好。PCR扩增样品槽设计为离心转子式，借助空气加热和转子在腔内旋转，转子上每个孔都是“等位”的，几乎无差别，很好地解决了每个样品孔之间的温度均一性的关键问题[4]。缺点是：温控准确性不够、通量较低、加样不太方便。

2 常见故障维修

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

实验结果出现异常，实验检测质量控制不符合要求，出现超温或低温报警。

2.1.2 故障分析与处理

（1）故障排查：打开热室，清洁检测部以及离心风机的叶轮。开机后仪器自检通过，但是仪器运转声音明显高于平时，噪声大，问题可能出自离心电动机。

（2）处理方法：①打开前面板，可以看到如图1所示的离心风机。②拆掉叶轮，可看到3颗固定螺钉，将其拆卸下来。拆卸螺钉时，一定要用手接住风机，防止因拆卸不当造成损坏。③清洁电动机，加些润滑油。重新装机，开机后噪声减小，仪器运转声音恢复正常，故障排除。

（3）原因分析：离心风机旋转不畅，以致仪器运转噪声大，导致仪器检测仓温度不均一以及实验结果质量控制出现异常。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

仪器自检失败，出现低温报警。

2.2.2 故障分析与处理

（1）故障排查：跳过仪器自检，观察发现温度一直在20℃左右，由此判断故障可能出在离心式空气加热系统。

（2）处理方法：①检查离心风机，风机旋转正常。②拆开仪器机箱，用万用表测量加热线圈供电正常，但测量加热线圈时发现其阻值较大，约100 kΩ，正常应在100Ω左右。由此可以判定加热线圈损坏。③从仪器顶部拆掉上盖，拆卸加热线圈固定螺母，卸下加热线圈。通过测量和观察，发现线圈与其供电电缆连接处发黑损坏。处理好线圈和电缆线接触端，重新连接，还原装配好各部件，开机自检通过，仪器工作正常。

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（3）原因分析：由于仪器使用时间长，使用频率高，线圈与其供电电缆连接处发生接触不良，打火损坏，造成接触电阻较大。

3 小结

罗氏荧光定量PCR仪为进口设备，精密复杂、体积小，以致不易维修。其温度控制要求高，且又有一部分部件需在高温下工作，因此更易发生故障。就该设备而言，笔者认为，设备加热线圈和其供电电缆连接部位在长时间的高温影响下，更易氧化生锈，出现接触不良，打火损坏现象。设备维修人员应定期对设备的温控部分进行检查，以保证设备的正常使用。进口设备配件价格高、进货时间长，且存在老款设备无配件的情况，一个小配件的损坏就可能导致整个设备不能使用，严重影响使用科室的工作，因此要做到早发现、早维修、早准备，提高设备完好率，保证工作正常开展。

[1] 李金明．实时荧光PCR技术[M]．北京：人民军医出版社，2007．

[2] 叶应妩，王毓三，申子瑜．全国临床检验操作规程[M]．3版．南京：东南大学出版社，2006：946-951．

[3] 曾照芳，翟建才．临床检验仪器学[M]．2版．北京：人民卫生出版社，2011．

[4] 莫晓山，陈宪．PCR分析仪器关键技术及相关标准制定初探[J]．中国计量，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，宜城市人民医院（王海清，王 一，石伍华）