分子生物學的“基因放大器”：等度基因擴增儀科普指南

　　在分子生物學研究、臨床診斷、食品安全檢測、疫病防控等領域，準確擴增微量基因片段是核心技術環節。等度基因擴增儀(又稱等溫基因擴增儀)作為一款突破傳統PCR技術溫度循環限制的設備，能在恒定溫度下快速實現核酸片段的指數級擴增，憑借操作簡便、快速高效、適配性廣的優勢，將基因檢測從專業實驗室推向現場快速檢測場景，成為生命科學領域不可少的核心工具。
 

　　等度基因擴增儀的核心功能是在單一恒定溫度下(通常60-65℃)，借助特異性酶與引物的作用，實現靶標核酸片段的快速擴增，本質是一款“恒溫驅動、高效擴增的核酸檢測設備”。其核心作用圍繞“快速擴增、現場檢測、準確定量”展開，適配從科研實驗到現場篩查的多場景需求。
 

　　恒溫快速基因擴增。這是其核心功能，無需傳統PCR儀的升溫、降溫循環過程，在單一溫度下即可完成擴增，大幅縮短檢測時間，常規反應5-60分鐘即可完成，較傳統PCR效率提升2-3倍，能快速獲得足量基因片段用于后續分析。
 

　　微量靶標準確捕獲。檢測靈敏度高，可檢測到單拷貝級別的靶標核酸，同時通過特異性引物設計(如LAMP技術需4-6條引物)，能準確識別目標基因，有效抑制非特異性擴增，確保擴增結果的特異性與可靠性。
 

　　全場景靈活適配。設備體積小巧、操作簡便，無需復雜配套設施，可適配實驗室靜態檢測、現場便攜式檢測、高通量批量篩查等場景；對樣本耐受性強，可處理粗提樣本甚至直接裂解樣本，簡化前處理流程，適合資源有限環境下的檢測需求。
 

　　等度基因擴增儀基于等溫擴增技術原理設計，核心依賴特殊酶的鏈置換活性與特異性引物的協同作用，無需溫度循環即可實現核酸擴增，結構簡潔且技術成熟，關鍵在于溫控精度與酶促反應體系的適配。
 

　　(一)核心結構組成
 

　　設備主要由溫控模塊、反應模塊、光學檢測模塊(熒光型)、控制系統及供電系統構成。溫控模塊采用半導體熱電元件，準確維持反應溫度在60-65℃，控溫精度可達±0.1℃，確保酶活性與反應穩定性；反應模塊為多孔設計(常見8孔、16孔、96孔)，適配單管、聯管及微孔板，導熱均勻性誤差不超過0.3℃；光學檢測模塊(熒光型)集成LED光源、濾光片與光電檢測器，支持FAM、HEX等多種熒光染料，實時捕獲擴增過程中的熒光信號；控制系統采用觸摸屏與嵌入式軟件，可設定反應時間、溫度，實時顯示擴增曲線與結果；供電系統支持交流供電與便攜電池供電，適配現場移動檢測。
 

　　(二)工作原理
 

　　其核心原理基于酶的鏈置換活性與恒溫擴增機制，以主流的環介導等溫擴增(LAMP)技術為例：反應體系中加入Bst DNA聚合酶大片段(關鍵酶)、特異性引物組、dNTP等試劑，將樣本與試劑混合后放入反應模塊，設備維持恒定溫度。Bst聚合酶具有強大的鏈置換活性，無需解旋酶即可“推開”雙鏈DNA，使引物與模板DNA結合并延伸合成新鏈；特異性引物組(4-6條)識別靶基因上6-8個特定區域，通過循環延伸與鏈置換反應，形成大量莖環結構與擴增產物，實現指數級擴增。過程中，若添加熒光染料或探針，光學模塊可實時檢測熒光信號變化，生成擴增曲線實現定量分析；也可通過濁度變化(焦磷酸鎂沉淀)或試紙條實現肉眼判讀，適配不同檢測需求。