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LLNL發明新型PCR技術 3分鐘內完成片段擴增

2012.8.30

　　據物理學家組織網8月29日(北京時間)報道，美國能源部勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)研究人員最近開發出一種核酸(DNA和RNA)快速擴增技術，使聚合酶鏈式反應(PCR)的速度大大加快，可在3分鐘內將基因組片段擴增10億倍，迅速識別出病原菌。疾病快速診斷有望很快成為現實。相關論文發表在最近出版的《分析師》雜志上。

　　PCR技術能讓研究人員把一段DNA或RNA復制上百萬副本，然后用于基因組測序、基因分析、遺傳病診斷、親子鑒定、法庭鑒定、確定疾病感染等。該過程一般需要1小時到幾天時間。然而，快速診斷、應急反應或傳染病監控往往要求PCR技術縮短到幾分鐘。

　　領導這項研究的工程師雷金納德·比爾和同事克服酶動力學和熱動力學方面的限制，用多孔材料和絕熱薄膜制造出一種設備，實現了極速熱循環，能每秒鐘加熱或制冷45℃，一次熱循環不超過2.5秒。比爾特別指出：“這種設備的獨特之處還在于，它制冷的速度和加熱一樣快。”

　　開發出這種設備后，比爾和同事從10種商用酶中選出了2種，這2種酶的鏈式反應速度非常快，將一些參數略作調整，就能使反應更快。

　　他們用一種腸桿菌屬的細菌測試了新的PCR設備迅速擴增DNA片段的能力，然后用一段嚴重急性呼吸道綜合征(SARS)DNA片段演示了設備處理威脅公共健康病毒方面的效果。該設備完成對目標DNA30個周期(10億倍)的PCR擴增，用時僅為2分18秒。

　　目前，研究小組正在開發一種實時探測設備。按照他們的設想，將來一臺PCR儀器就能完成整個測試，從樣本到結果只需10分鐘。市場對這種設備的需求將是巨大的，除傳統的公共衛生和醫療研究領域，一臺簡單實用的實時PCR設備在養殖、農業以及食品加工行業都非常有用，可用來保障食品安全。

pcr 新技術

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