Peltier sowadyşy (Peltier täsirine esaslanýan termoelektrik sowadyş tehnologiýasy), çalt reaksiýasy, takyk temperatura gözegçiligi we ykjam ululygy sebäpli PCR-iň netijeliligine, takyklygyna we ulanylyş ssenarilerine PCR (polimeraza zynjyr reaksiýasy) gurallary üçin temperatura gözegçilik ulgamynyň esasy tehnologiýalarynyň birine öwrüldi. Aşakda PCR-iň esasy talaplaryndan başlap termoelektrik sowadyşyň (peltier sowadyşynyň) aýratyn goşundylary we artykmaçlyklary jikme-jik seljerilýär:
I. PCR tehnologiýasynda temperatura gözegçiliginiň esasy talaplary
PCR-iň esasy prosesi, temperatura gözegçilik ulgamy üçin gaty berk talaplary bolan denaturasiýa (90-95 ℃), anneal (50-60 ℃) we uzaldyş (72 ℃) gaýtalanýan siklidir.
Çalt temperaturanyň ýokarlanmagy we düşmegi: Bir aýlawyň wagtyny gysgaldyň (mysal üçin, 95 55 55 drop çenli aşaklamak üçin birnäçe sekunt gerek) we reaksiýanyň netijeliligini ýokarlandyrmak;
Precokary takyklyk temperaturasyna gözegçilik: anne 0,5 an gyşarnyksyz temperaturada gyşarnyksyz güýçlenmä sebäp bolup biler we ± 0,1 within içinde gözegçilik edilmelidir.
Temperaturanyň birmeňzeşligi: Birnäçe nusga bir wagtyň özünde reaksiýa bereninde, netijeleriň gyşarmazlygy üçin Wells nusgasynyň temperatura tapawudy ≤0.5 bolmaly.
Miniatýurizasiýa uýgunlaşmasy: Göçme PCR (ýerdäki synag POCT ssenarileri ýaly) ululygynda ykjam we mehaniki eşik böleklerinden erkin bolmaly.
II. PCR-de termoelektrik sowadyşyň esasy programmalary
Termoelektrik sowadyjy TEC, termoelektrik sowadyş moduly, peltier moduly PCR-iň temperatura gözegçilik talaplaryna doly laýyk gelýän göni tok arkaly “ýyladyş we sowadyş iki taraplaýyn kommutasiýa” gazanýar. Onuň aýratyn amaly aşakdaky taraplarda öz beýanyny tapdy:
1. Çalt temperaturanyň ýokarlanmagy we düşmegi: Reaksiýa wagtyny gysgaltmak
Ipleörelge: Tokyň ugruny üýtgetmek bilen, TEC moduly, termoelektrik moduly, peltier enjamy “ýyladyş” (tok öňe geçende, TEC modulynyň ýylylygy siňdiriji ujy, peltier moduly ýylylyk çykaryjy ujuna öwrülýär) we “sowadyş” (tok tersine bolanda, ýylylyk çykaryjy ujy adatça 1 gezek az wagt bilen) ýylylyk sorujy ujuna öwrülýär.
Üstünlikleri: Adaty sowadyjy usullar (janköýerler we kompressorlar) ýylylyk geçirijisine ýa-da mehaniki herekete bil baglaýar, ýyladyş we sowadyş derejesi adatça 2 ℃ / s-den pes bolýar. TEC ýokary ýylylyk geçirijilik metal bloklary (mis we alýumin garyndysy ýaly) bilen birleşdirilende, 5-10 ℃ / s ýyladyş we sowadyş tizligini gazanyp biler, ýekeje PCR sikl wagtyny 30 minutdan 10 minuda çenli azaldar (çalt PCR gurallary ýaly).
2. temperatureokary takyklyk temperatura gözegçiligi: Güýçlendirmek aýratynlygyny üpjün etmek
Ipleörelge: TEC modulynyň çykyş güýji (ýyladyş / sowadyş intensiwligi), termoelektrik sowadyş moduly, termoelektrik moduly häzirki intensiwligi bilen çyzykly baglanyşdyrylýar. Highokary takyklyk temperatura datçikleri (platina garşylygy, termokupl ýaly) we PID seslenme dolandyryş ulgamy bilen bilelikde, takyk temperatura gözegçiligini gazanmak üçin tok hakyky wagtda sazlanyp bilner.
Üstünlikleri: Temperatura gözegçiliginiň takyklygy ± 0,1 reach ýetip biler, bu adaty suwuk hammamdan ýa-da kompressor sowadyjydan (± 0,5 ℃) has ýokarydyr. Mysal üçin, garyş etabynda maksat temperaturasy 58 if bolsa, TEC moduly, termoelektrik moduly, peltier sowadyjy, peltier elementi bu temperaturany durnukly saklap biler, temperaturanyň üýtgemegi sebäpli primerleriň aýratyn baglanyşygyndan gaça durar we güýçlendirme aýratynlygyny ep-esli ýokarlandyrar.
3. Miniatürleşdirilen dizaýn: Göçme PCR-iň ösüşine goldaw bermek
Ipleörelge: TEC modulynyň, peltier elementiniň, peltier enjamynyň göwrümi bary-ýogy birnäçe inedördül santimetrdir (mysal üçin, 10 × 10mm TEC moduly, termoelektrik sowadyş moduly, peltier moduly bir nusganyň talaplaryna laýyk bolup biler), mehaniki hereket edýän bölekleri ýok (kompressoryň porşini ýa-da fan pyçaklary).
Üstünlikleri: Adaty PCR gurallary sowatmak üçin kompressorlara bil baglanda, göwrümi adatça 50L-den ýokary bolýar. Şeýle-de bolsa, termoelektrik sowadyş modulyny, termoelektrik modulyny, peltier modulyny, TEC modulyny ulanyp, göçme PCR gurallary 5L-den pes bolup biler (el bilen enjamlar ýaly), meýdan synaglary üçin (epidemiýa wagtynda ýerinde barlamak ýaly), kliniki ýatak synagy we beýleki ssenariýalar.
4. Temperaturanyň birmeňzeşligi: Dürli nusgalaryň arasynda yzygiderliligi üpjün ediň
Ipleörelge: TEC massiwleriniň köp toplumyny (96 guýy tarelkasyna gabat gelýän 96 mikro TEC ýaly) tertiplemek ýa-da ýylylygy paýlaşýan metal bloklar (ýokary ýylylyk geçirijilik materiallary) bilen bilelikde TEC-lerdäki aýratyn tapawutlar sebäpli ýüze çykýan temperatura gyşarmalaryny ýapyp bolýar.
Üstünlikleri: Guýular nusgasynyň arasyndaky temperatura tapawudy ± 0,3 within aralygynda dolandyrylyp bilner, guýularyň we merkezi guýularyň arasyndaky gabat gelmeýän temperatura sebäpli güýçlendirme netijeliliginiň tapawudyndan gaça durmak we nusga netijeleriniň deňeşdirilmegini üpjün etmek (real wagt floresan mukdar PCR-de KT bahalarynyň yzygiderliligi ýaly).
5. Ygtybarlylyk we durnuklylyk: Uzak möhletli çykdajylary azaltmak
Ipleörelge: TEC-iň geýýän bölekleri ýok, ömri 100,000 sagatdan gowrak we sowadyjylaryň yzygiderli çalşylmagyny talap etmeýär (kompressorlarda Freon ýaly).
Üstünlikleri: Adaty kompressor bilen sowadylan PCR guralynyň ortaça ömri takmynan 5-8 ýyl, TEC ulgamy bolsa 10 ýyla çenli uzaldyp biler. Mundan başga-da, tehniki hyzmat diňe ýylylyk enjamyny arassalamagy, enjamyň işleýşini we tehniki hyzmatyny ep-esli azaltmagy talap edýär.
III. Goýmalardaky kynçylyklar we optimizasiýa
Ondarymgeçirijiniň sowadylmagy PCR-de kämil däl we maksatly optimizasiýany talap edýär:
Atylylygyň ýaýramagynyň päsgelçiligi: TEC sowadylanda, ýylylyk goýberilişinde köp mukdarda ýylylyk ýygnanýar (mysal üçin, temperatura 95 from 55 drops aşak düşende, temperatura tapawudy 40 reaches ýetýär we ýylylyk çykaryş güýji ep-esli ýokarlanýar). Ony täsirli ýylylyk paýlaýyş ulgamy (mis ýylylyk lýubkalary + turbinaly janköýerler ýa-da suwuk sowadyjy modullar) bilen jübütlemek zerurdyr, ýogsam sowadyş netijeliliginiň peselmegine (hatda aşa gyzmagyň zeperlenmegine) sebäp bolar.
Energiýa sarp edilişine gözegçilik: Uly temperatura tapawudynda, TEC energiýa sarp edilişi has ýokary (mysal üçin, 96 guýy PCR guralynyň TEC güýji 100-200W ýetip biler) we akylly algoritmler (çaklaýyş temperatura gözegçiligi ýaly) arkaly netijesiz energiýa sarp edilişini azaltmak zerurdyr.
Iw. Amaly amaly ýagdaýlar
Häzirki wagtda esasy PCR gurallary (esasanam real wagt floresan mukdar PCR gurallary) ýarymgeçirijini sowatmak tehnologiýasyny, mysal üçin:
Laboratoriýa derejeli enjamlar: Heatingyladyş we sowadyş tizligi 6 ℃ / s çenli, temperatura gözegçilik takyklygy ± 0.05 and we 384 guýy ýokary geçiş kesgitlemesini goldaýan, belli bir markanyň 96 guýy floresan mukdar PCR guraly.
Göçme enjam: TEC dizaýnyna esaslanýan belli bir elde göterilen PCR guraly (agramy 1 kg-dan az), koronawirus romanyny tapmagy 30 minudyň içinde tamamlap biler we howa menzilleri we jemgyýetler ýaly ýerdäki ssenariýalar üçin amatlydyr.
Gysgaça mazmun
Termoelektrik sowadyş, çalt reaksiýanyň, ýokary takyklygyň we miniatýurizasiýanyň üç esasy artykmaçlygy bilen, PCR tehnologiýasynyň esasy agyry nokatlaryny netijelilik, aýratynlyk we sahnanyň uýgunlaşmagy nukdaýnazaryndan çözdi, häzirki zaman PCR gurallary (esasanam çalt we göçme enjamlar) üçin standart tehnologiýa öwrüldi we PCR-ni laboratoriýadan kliniki ýatak we ýerinde kesgitlemek ýaly has giň amaly meýdanlara çykardy.
PCR enjamy üçin TES1-15809T200
Gyzgyn tarapyň temperaturasy: 30 C,
Imax ： 9.2A ，
Umax: 18.6V
Qmax ： 99.5 W.
Delta T max ： 67 C.
ACR ： 1,7 ± 15% Ω （1.53-den 1.87 Ohm）
Ölçegi ： 77 × 16,8 × 2,8mm
Iş wagty: Awgust-13-2025
