پي سي آر لاءِ ٿرمو اليڪٽرڪ کولنگ

پيلٽيئر کولنگ (پيلٽيئر اثر تي ٻڌل ٿرمو اليڪٽرڪ کولنگ ٽيڪنالاجي) پي سي آر (پوليميرس چين ري ايڪشن) اوزارن لاءِ گرمي پد ڪنٽرول سسٽم جي بنيادي ٽيڪنالاجي مان هڪ بڻجي وئي آهي ڇاڪاڻ ته ان جي تيز رد عمل، صحيح درجه حرارت ڪنٽرول، ۽ ڪمپيڪٽ سائيز، پي سي آر جي ڪارڪردگي، درستگي ۽ ايپليڪيشن منظرنامي تي گهرو اثر انداز ٿئي ٿي. هيٺ ڏنل پي سي آر جي بنيادي گهرجن کان شروع ٿيندڙ ٿرمو اليڪٽرڪ کولنگ (پيلٽيئر کولنگ) جي مخصوص ايپليڪيشنن ۽ فائدن جو تفصيلي تجزيو آهي:

I. پي سي آر ٽيڪنالاجي ۾ گرمي پد ڪنٽرول لاءِ بنيادي گهرجون

پي سي آر جو بنيادي عمل ڊينيچريشن (90-95℃)، اينيلنگ (50-60℃)، ۽ ايڪسٽينشن (72℃) جو هڪ ورجائيندڙ چڪر آهي، جنهن ۾ گرمي پد ڪنٽرول سسٽم لاءِ انتهائي سخت گهرجون آهن.

تيز گرمي پد ۾ اضافو ۽ گهٽتائي: هڪ چڪر جو وقت گهٽايو (مثال طور، 95 ℃ کان 55 ℃ تائين گهٽجڻ ۾ صرف چند سيڪنڊ لڳن ٿا)، ۽ رد عمل جي ڪارڪردگي کي وڌايو؛

اعليٰ درستگي وارو گرمي پد ڪنٽرول: اينيلنگ جي درجه حرارت ۾ ±0.5 ℃ جو انحراف غير مخصوص واڌ جو سبب بڻجي سگهي ٿو، ۽ ان کي ±0.1 ℃ اندر ڪنٽرول ڪيو وڃي.

گرمي پد جي هڪجهڙائي: جڏهن ڪيترائي نمونا هڪ ​​ئي وقت رد عمل ظاهر ڪن ٿا، ته نموني ويلز جي وچ ۾ گرمي پد جو فرق ≤0.5 ℃ هجڻ گهرجي ته جيئن نتيجي جي انحراف کان بچي سگهجي.

ننڍي ڪرڻ جي موافقت: پورٽيبل پي سي آر (جهڙوڪ سائيٽ تي ٽيسٽنگ POCT منظرنامو) سائيز ۾ ٺهيل ۽ ميڪيڪل لباس حصن کان پاڪ هجڻ گهرجي.

II. پي سي آر ۾ ٿرمو اليڪٽرڪ کولنگ جا بنيادي استعمال

ٿرمو اليڪٽرڪ ڪولر ٽي اي سي، ٿرمو اليڪٽرڪ ڪولنگ ماڊيول، پيلٽيئر ماڊيول سڌو ڪرنٽ ذريعي "هيٽنگ ۽ کولنگ جي ٻہ طرفي سوئچنگ" حاصل ڪري ٿو، جيڪو پي سي آر جي گرمي پد ڪنٽرول جي گهرجن سان مڪمل طور تي ملندو آهي. ان جا مخصوص ايپليڪيشن هيٺين پهلوئن ۾ ظاهر ٿين ٿا:

1. تيز گرمي پد ۾ واڌ ۽ گهٽتائي: رد عمل جو وقت گھٽايو

اصول: ڪرنٽ جي رخ کي تبديل ڪندي، TEC ماڊيول، ٿرمو اليڪٽرڪ ماڊيول، پيلٽيئر ڊيوائس تيزي سان "هيٽنگ" (جڏهن ڪرنٽ اڳتي هوندو آهي، TEC ماڊيول جو گرمي جذب ڪندڙ آخر، پيلٽيئر ماڊيول گرمي ڇڏڻ وارو آخر بڻجي ويندو آهي) ۽ "ٿڌڻ" (جڏهن ڪرنٽ ريورس هوندو آهي، گرمي ڇڏڻ وارو آخر گرمي جذب ڪندڙ آخر بڻجي ويندو آهي) موڊس جي وچ ۾ سوئچ ڪري سگهي ٿو، جوابي وقت عام طور تي 1 سيڪنڊ کان گهٽ هوندو آهي.

فائدا: روايتي ريفريجريشن طريقا (جهڙوڪ پنکھا ۽ ڪمپريسر) گرمي جي وهڪري يا مشيني حرڪت تي ڀاڙين ٿا، ۽ گرمي ۽ ٿڌي ڪرڻ جي شرح عام طور تي 2℃/s کان گهٽ هوندي آهي. جڏهن TEC کي اعلي حرارتي چالکائي ڌاتو بلاڪ (جهڙوڪ ٽامي ۽ ايلومينيم مصر) سان گڏ ڪيو ويندو آهي، ته اهو 5-10℃/s جي گرمي ۽ ٿڌي ڪرڻ جي شرح حاصل ڪري سگهي ٿو، سنگل PCR چڪر جو وقت 30 منٽن کان گهٽائي 10 منٽن کان گهٽ ڪري ٿو (جهڙوڪ تيز PCR آلات ۾).

2. اعليٰ درستگي وارو گرمي پد ڪنٽرول: واڌ جي خاصيت کي يقيني بڻائڻ

اصول: ٽي اي سي ماڊيول، ٿرمو اليڪٽرڪ کولنگ ماڊيول، ٿرمو اليڪٽرڪ ماڊيول جي آئوٽ پُٽ پاور (گرمي/ٿڌڻ جي شدت) موجوده شدت سان لڪير سان لاڳاپيل آهي. اعليٰ درستگي واري درجه حرارت سينسرز (جهڙوڪ پلاٽينم مزاحمت، ٿرموڪوپل) ۽ پي آءِ ڊي فيڊ بيڪ ڪنٽرول سسٽم سان گڏ، موجوده کي حقيقي وقت ۾ درست درجه حرارت ڪنٽرول حاصل ڪرڻ لاءِ ترتيب ڏئي سگهجي ٿو.

فائدا: گرمي پد ڪنٽرول جي درستگي ±0.1 ℃ تائين پهچي سگهي ٿي، جيڪا روايتي مائع غسل يا ڪمپريسر ريفريجريشن (±0.5 ℃) کان تمام گهڻي آهي. مثال طور، جيڪڏهن اينيلنگ اسٽيج دوران ٽارگيٽ گرمي پد 58 ℃ آهي، ته TEC ماڊيول، ٿرمو اليڪٽرڪ ماڊيول، پيلٽيئر ڪولر، پيلٽيئر عنصر هن درجه حرارت کي مستحڪم طور تي برقرار رکي سگهن ٿا، گرمي پد جي اتار چڙهاؤ جي ڪري پرائمر جي غير مخصوص پابند ٿيڻ کان بچڻ ۽ خاص طور تي ايمپليفڪيشن جي خاصيت کي وڌائڻ.

3. ننڍي ڊيزائن: پورٽيبل پي سي آر جي ترقي کي فروغ ڏيڻ

اصول: ٽي اي سي ماڊيول، پيلٽيئر عنصر، پيلٽيئر ڊيوائس جو حجم صرف چند چورس سينٽي ميٽر آهي (مثال طور، هڪ 10×10 ايم ايم ٽي اي سي ماڊيول، ٿرمو اليڪٽرڪ کولنگ ماڊيول، پيلٽيئر ماڊيول هڪ نموني جي گهرجن کي پورو ڪري سگهي ٿو)، ان ۾ ڪو به ميڪيڪل حرڪت ڪندڙ حصا نه آهن (جهڙوڪ ڪمپريسر جو پسٽن يا فين بليڊ)، ۽ ريفريجرينٽ جي ضرورت ناهي.

فائدا: جڏهن روايتي پي سي آر اوزار کولنگ لاءِ ڪمپريسر تي ڀروسو ڪندا آهن، ته انهن جو مقدار عام طور تي 50 ليٽر کان وڌيڪ هوندو آهي. جڏهن ته، ٿرمو اليڪٽرڪ کولنگ ماڊيول، ٿرمو اليڪٽرڪ ماڊيول، پيلٽيئر ماڊيول، ٽي اي سي ماڊيول استعمال ڪندڙ پورٽيبل پي سي آر اوزارن کي 5 ليٽر کان گهٽ ڪري سگهجي ٿو (جهڙوڪ هٿ سان رکيل ڊوائيسز)، انهن کي فيلڊ ٽيسٽنگ (جهڙوڪ وبا دوران سائيٽ تي اسڪريننگ)، ڪلينڪل بيڊ سائڊ ٽيسٽنگ، ۽ ٻين منظرنامي لاءِ موزون بڻائي ٿو.

4. گرمي پد جي هڪجهڙائي: مختلف نمونن ۾ تسلسل کي يقيني بڻايو وڃي.

اصول: TEC صفن جي ڪيترن ئي سيٽن کي ترتيب ڏيڻ سان (جهڙوڪ 96 مائڪرو TECs جيڪي 96-ويل پليٽ سان ملندڙ آهن)، يا گرمي شيئرنگ ڌاتو بلاڪ (اعلي حرارتي چالکائي مواد) سان گڏ، TECs ۾ انفرادي فرق جي ڪري پيدا ٿيندڙ گرمي پد جي انحراف کي ختم ڪري سگهجي ٿو.

فائدا: نموني ويلز جي وچ ۾ گرمي پد جي فرق کي ±0.3 ℃ اندر ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو، ايج ويلز ۽ سينٽرل ويلز جي وچ ۾ غير مطابقت واري درجه حرارت جي ڪري پيدا ٿيندڙ واڌ جي ڪارڪردگي جي فرق کان بچڻ، ۽ نموني جي نتيجن جي مقابلي کي يقيني بڻائڻ (جهڙوڪ ريئل ٽائيم فلوروسينس مقداري پي سي آر ۾ سي ٽي قدرن جي تسلسل).

5. اعتبار ۽ برقرار رکڻ: ڊگهي مدت جي خرچن کي گھٽايو

اصول: TEC ۾ ڪو به پائڻ وارو پرزو ناهي، ان جي عمر 100,000 ڪلاڪن کان وڌيڪ آهي، ۽ ان کي ريفريجرينٽ جي باقاعده تبديلي جي ضرورت ناهي (جهڙوڪ ڪمپريسر ۾ فريون).

فائدا: روايتي ڪمپريسر ذريعي ٿڌي ڪيل پي سي آر اوزار جي سراسري عمر لڳ ڀڳ 5 کان 8 سال آهي، جڏهن ته ٽي اي سي سسٽم ان کي 10 سالن کان وڌيڪ وڌائي سگھي ٿو. ان کان علاوه، سار سنڀال لاءِ صرف گرمي سنڪ کي صاف ڪرڻ جي ضرورت آهي، جيڪا سامان جي آپريشن ۽ سار سنڀال جي خرچن کي گهٽائي ٿي.

III. ايپليڪيشنن ۾ چئلينج ۽ اصلاحون

سيمي ڪنڊڪٽر کولنگ پي سي آر ۾ مڪمل نه آهي ۽ ان کي ٽارگيٽڊ آپٽمائيزيشن جي ضرورت آهي:

گرمي جي خاتمي جي رڪاوٽ: جڏهن TEC ٿڌو ٿي رهيو آهي، گرمي جي ڇڏڻ جي آخر ۾ گرمي جي وڏي مقدار جمع ٿئي ٿي (مثال طور، جڏهن گرمي پد 95 ℃ کان 55 ℃ تائين گهٽجي وڃي ٿو، گرمي پد جو فرق 40 ℃ تائين پهچي ٿو، ۽ گرمي ڇڏڻ جي طاقت تمام گهڻي وڌي ٿي). ان کي هڪ ڪارآمد گرمي جي خاتمي واري نظام (جهڙوڪ ڪاپر هيٽ سنڪ + ٽربائن فين، يا مائع کولنگ ماڊلز) سان جوڙڻ ضروري آهي، ٻي صورت ۾ اهو ٿڌي ڪارڪردگي ۾ گهٽتائي (۽ اڃا به وڌيڪ گرم ٿيڻ جو نقصان) جو سبب بڻجندو.

توانائي جي استعمال تي ضابطو: وڏي درجه حرارت جي فرق جي تحت، TEC توانائي جو استعمال نسبتاً وڌيڪ هوندو آهي (مثال طور، 96 ويل PCR اوزار جي TEC طاقت 100-200W تائين پهچي سگهي ٿي)، ۽ ذهين الگورتھم (جهڙوڪ اڳڪٿي ڪندڙ درجه حرارت ڪنٽرول) ذريعي غير موثر توانائي جي استعمال کي گهٽائڻ ضروري آهي.

Iv. عملي استعمال جا ڪيس

هن وقت، مکيه وهڪرو پي سي آر اوزار (خاص طور تي حقيقي وقت فلوروسينس مقداري پي سي آر اوزار) عام طور تي سيمي ڪنڊڪٽر کولنگ ٽيڪنالاجي کي اختيار ڪيو آهي، مثال طور:

ليبارٽري گريڊ جو سامان: هڪ خاص برانڊ جو 96 ويل فلوروسينس مقداري پي سي آر اوزار، جنهن ۾ ٽي اي سي گرمي پد ڪنٽرول جي خاصيت آهي، جنهن جي گرمي ۽ ٿڌي شرح 6 ℃/s تائين، گرمي پد ڪنٽرول جي درستگي ±0.05 ℃، ۽ 384 ويل هاءِ ٿرو پُٽ ڊيٽيڪشن جي حمايت ڪري ٿي.

پورٽيبل ڊيوائس: هڪ خاص هٿ ۾ هٿ ۾ رکيل پي سي آر اوزار (1 ڪلوگرام کان گهٽ وزن)، ٽي اي سي ڊيزائن تي ٻڌل، ناول ڪورونا وائرس جي سڃاڻپ 30 منٽن اندر مڪمل ڪري سگهي ٿو ۽ هوائي اڏن ۽ برادرين جهڙن سائيٽ جي منظرنامي لاءِ موزون آهي.

خلاصو

ٿرمو اليڪٽرڪ کولنگ، تيز رد عمل، اعليٰ درستگي ۽ ننڍي ڪرڻ جي ٽن بنيادي فائدن سان، ڪارڪردگي، مخصوصيت ۽ منظر جي موافقت جي لحاظ کان پي سي آر ٽيڪنالاجي جي اهم ڏکيائين کي حل ڪيو آهي، جديد پي سي آر اوزارن (خاص طور تي تيز ۽ پورٽيبل ڊوائيسز) لاءِ معياري ٽيڪنالاجي بڻجي وئي آهي، ۽ ليبارٽري کان وسيع ايپليڪيشن فيلڊز جهڙوڪ ڪلينڪل بيڊ سائڊ ۽ آن سائيٽ ڊيٽيڪشن تائين پي سي آر کي فروغ ڏنو آهي.

پي سي آر مشين لاءِ TES1-15809T200

گرم پاسي جو گرمي پد: 30 سي،

آئي ميڪس: 9.2A،

وڌ ۾ وڌ: 18.6V

وڌ ۾ وڌ Q: 99.5 W

ڊيلٽا ٽي وڌ ۾ وڌ: 67 سينٽي گريڊ

ACR: 1.7 ± 15% Ω (1.53 کان 1.87 اوهم)

سائيز: 77×16.8×2.8mm