ການເຮັດໃຫ້ເຢັນແບບ Peltier (ເທັກໂນໂລຢີການເຮັດໃຫ້ເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໂດຍອີງໃສ່ຜົນກະທົບຂອງ Peltier) ໄດ້ກາຍເປັນໜຶ່ງໃນເທັກໂນໂລຢີຫຼັກຂອງລະບົບຄວບຄຸມອຸນຫະພູມສຳລັບເຄື່ອງມື PCR (ປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີເຣສ) ເນື່ອງຈາກມີປະຕິກິລິຍາໄວ, ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນ, ແລະຂະໜາດກະທັດຮັດ, ເຊິ່ງມີອິດທິພົນຢ່າງເລິກເຊິ່ງຕໍ່ປະສິດທິພາບ, ຄວາມແມ່ນຍຳ, ແລະສະຖານະການການນຳໃຊ້ PCR. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນການວິເຄາະລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບການນຳໃຊ້ສະເພາະ ແລະຂໍ້ດີຂອງການເຮັດໃຫ້ເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ (ການເຮັດໃຫ້ເຢັນແບບ Peltier) ເລີ່ມຕົ້ນຈາກຄວາມຕ້ອງການຫຼັກຂອງ PCR:
I. ຂໍ້ກຳນົດຫຼັກສຳລັບການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມໃນເຕັກໂນໂລຊີ PCR
ຂະບວນການຫຼັກຂອງ PCR ແມ່ນວົງຈອນຊ້ຳໆຂອງການຫຼຸດສະພາບທຳມະຊາດ (90-95℃), ການອົບແຫ້ງ (50-60℃), ແລະ ການຂະຫຍາຍ (72℃), ເຊິ່ງມີຂໍ້ກຳນົດທີ່ເຂັ້ມງວດທີ່ສຸດສຳລັບລະບົບຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ.
ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ: ຫຼຸດເວລາຂອງຮອບວຽນດຽວ (ຕົວຢ່າງ, ມັນໃຊ້ເວລາພຽງແຕ່ສອງສາມວິນາທີເພື່ອຫຼຸດລົງຈາກ 95℃ ເປັນ 55℃), ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງປະຕິກິລິຍາ;
ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ: ການບ່ຽງເບນຂອງ ±0.5℃ ໃນອຸນຫະພູມການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນອາດຈະນໍາໄປສູ່ການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ບໍ່ສະເພາະເຈາະຈົງ, ແລະມັນຄວນຈະຖືກຄວບຄຸມພາຍໃນ ±0.1℃.
ຄວາມສະເໝີພາບຂອງອຸນຫະພູມ: ເມື່ອຕົວຢ່າງຫຼາຍຕົວຢ່າງມີປະຕິກິລິຍາພ້ອມໆກັນ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມລະຫວ່າງບໍ່ຕົວຢ່າງຄວນຈະ ≤0.5 ℃ ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການບ່ຽງເບນຂອງຜົນໄດ້ຮັບ.
ການປັບຕົວໃຫ້ນ້ອຍລົງ: PCR ແບບພົກພາ (ເຊັ່ນ: ການທົດສອບຢູ່ໃນສະຖານທີ່ POCT) ຄວນມີຂະໜາດກະທັດຮັດ ແລະ ບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ສວມໃສ່ທາງກົນຈັກ.
II. ການນຳໃຊ້ຫຼັກຂອງການເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າໃນ PCR
ໂມດູນເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ Thermoelectric Cooler TEC, ໂມດູນ Peltier ສາມາດ "ສະຫຼັບຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນສອງທິດທາງ" ຜ່ານກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ, ເຊິ່ງກົງກັບຄວາມຕ້ອງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຂອງ PCR ຢ່າງສົມບູນ. ການນຳໃຊ້ສະເພາະຂອງມັນແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນລັກສະນະຕໍ່ໄປນີ້:
1. ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ: ຫຼຸດເວລາຕອບສະໜອງ
ຫຼັກການ: ໂດຍການປ່ຽນທິດທາງຂອງກະແສໄຟຟ້າ, ໂມດູນ TEC, ໂມດູນ thermoelectric, ອຸປະກອນ peltier ສາມາດສະຫຼັບລະຫວ່າງໂໝດ "ຄວາມຮ້ອນ" (ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າໄຫຼໄປທາງໜ້າ, ປາຍດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນຂອງໂມດູນ TEC, ໂມດູນ peltier ຈະກາຍເປັນປາຍປ່ອຍຄວາມຮ້ອນ) ແລະໂໝດ "ເຮັດໃຫ້ເຢັນ" (ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າປີ້ນກັບກັນ, ປາຍປ່ອຍຄວາມຮ້ອນຈະກາຍເປັນປາຍດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນ), ໂດຍມີເວລາຕອບສະໜອງໂດຍປົກກະຕິແລ້ວໜ້ອຍກວ່າ 1 ວິນາທີ.
ຂໍ້ດີ: ວິທີການເຮັດຄວາມເຢັນແບບດັ້ງເດີມ (ເຊັ່ນ: ພັດລົມ ແລະ ເຄື່ອງອັດອາກາດ) ແມ່ນອີງໃສ່ການນຳຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ການເຄື່ອນໄຫວທາງກົນຈັກ, ແລະ ອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນມັກຈະຕໍ່າກວ່າ 2℃/s. ເມື່ອ TEC ຖືກລວມເຂົ້າກັບທ່ອນໂລຫະທີ່ນຳຄວາມຮ້ອນສູງ (ເຊັ່ນ: ທອງແດງ ແລະ ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ), ມັນສາມາດບັນລຸອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນໄດ້ 5-10℃/s, ຫຼຸດເວລາຮອບວຽນ PCR ດຽວຈາກ 30 ນາທີລົງເຫຼືອໜ້ອຍກວ່າ 10 ນາທີ (ເຊັ່ນ: ໃນເຄື່ອງມື PCR ໄວ).
2. ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ: ຮັບປະກັນຄວາມຈຳເພາະຂອງການຂະຫຍາຍສຽງ
ຫຼັກການ: ພະລັງງານຜົນຜະລິດ (ຄວາມເຂັ້ມຂອງຄວາມຮ້ອນ/ຄວາມເຢັນ) ຂອງໂມດູນ TEC, ໂມດູນເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ໂມດູນຄວາມຮ້ອນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງກະແສໄຟຟ້າ. ເມື່ອລວມເຂົ້າກັບເຊັນເຊີອຸນຫະພູມທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ (ເຊັ່ນ: ຄວາມຕ້ານທານ platinum, thermocouple) ແລະລະບົບຄວບຄຸມການຕອບສະໜອງ PID, ກະແສໄຟຟ້າສາມາດປັບໄດ້ໃນເວລາຈິງເພື່ອໃຫ້ບັນລຸການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນ.
ຂໍ້ດີ: ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມສາມາດບັນລຸ ±0.1℃, ເຊິ່ງສູງກວ່າອຸນຫະພູມຂອງເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນແບບອາບນ້ຳ ຫຼື ເຄື່ອງອັດອາກາດແບບດັ້ງເດີມ (±0.5℃). ຕົວຢ່າງ, ຖ້າອຸນຫະພູມເປົ້າໝາຍໃນລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນການອົບແມ່ນ 58℃, ໂມດູນ TEC, ໂມດູນຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນ peltier, ອົງປະກອບ peltier ສາມາດຮັກສາອຸນຫະພູມນີ້ໄດ້ຢ່າງໝັ້ນຄົງ, ຫຼີກລ່ຽງການຜູກມັດທີ່ບໍ່ສະເພາະຂອງໄພຣເມີເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ເສີມຂະຫຍາຍຄວາມຈຳເພາະຂອງການຂະຫຍາຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
3. ການອອກແບບຂະໜາດນ້ອຍ: ການສົ່ງເສີມການພັດທະນາ PCR ແບບພົກພາ
ຫຼັກການ: ປະລິມານຂອງໂມດູນ TEC, ອົງປະກອບ peltier, ອຸປະກອນ peltier ແມ່ນພຽງແຕ່ສອງສາມຊັງຕີແມັດເທົ່ານັ້ນ (ຕົວຢ່າງ, ໂມດູນ TEC ຂະໜາດ 10 × 10 ມມ, ໂມດູນເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ, ໂມດູນ peltier ສາມາດຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຕົວຢ່າງດຽວ), ມັນບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຄື່ອນທີ່ກົນຈັກ (ເຊັ່ນ: ລູກສູບຂອງເຄື່ອງອັດອາກາດ ຫຼື ໃບພັດລົມ), ແລະບໍ່ຕ້ອງການສານເຮັດຄວາມເຢັນ.
ຂໍ້ດີ: ເມື່ອເຄື່ອງມື PCR ແບບດັ້ງເດີມອາໄສເຄື່ອງອັດອາກາດເພື່ອຄວາມເຢັນ, ປະລິມານຂອງມັນມັກຈະຫຼາຍກວ່າ 50 ລິດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຄື່ອງມື PCR ແບບພົກພາທີ່ໃຊ້ໂມດູນເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ, ໂມດູນຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ, ໂມດູນ peltier, ໂມດູນ TEC ສາມາດຫຼຸດລົງເຫຼືອໜ້ອຍກວ່າ 5 ລິດ (ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນມືຖື), ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມສຳລັບການທົດສອບພາກສະໜາມ (ເຊັ່ນ: ການກວດຄັດກອງຢູ່ໃນສະຖານທີ່ໃນລະຫວ່າງການລະບາດ), ການທົດສອບຂ້າງຕຽງທາງດ້ານຄລີນິກ, ແລະສະຖານະການອື່ນໆ.
4. ຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງອຸນຫະພູມ: ຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງລະຫວ່າງຕົວຢ່າງຕ່າງໆ
ຫຼັກການ: ໂດຍການຈັດລຽງຊຸດ TEC ຫຼາຍຊຸດ (ເຊັ່ນ: 96 micro TECs ທີ່ສອດຄ້ອງກັບແຜ່ນ 96 ຫຼຸມ), ຫຼື ລວມກັບບລັອກໂລຫະແບ່ງປັນຄວາມຮ້ອນ (ວັດສະດຸທີ່ນຳຄວາມຮ້ອນສູງ), ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ເກີດຈາກຄວາມແຕກຕ່າງສ່ວນບຸກຄົນໃນ TECs ສາມາດຖືກຊົດເຊີຍໄດ້.
ຂໍ້ດີ: ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມລະຫວ່າງບໍ່ຕົວຢ່າງສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ພາຍໃນ ±0.3℃, ຫຼີກລ່ຽງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງປະສິດທິພາບການຂະຫຍາຍທີ່ເກີດຈາກອຸນຫະພູມທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງລະຫວ່າງບໍ່ຂອບ ແລະ ບໍ່ກາງ, ແລະ ຮັບປະກັນຄວາມສາມາດໃນການປຽບທຽບຜົນໄດ້ຮັບຂອງຕົວຢ່າງ (ເຊັ່ນ: ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄ່າ CT ໃນ PCR ປະລິມານການເຍືອງແສງແບບເວລາຈິງ).
5. ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການບຳລຸງຮັກສາ: ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນໄລຍະຍາວ
ຫຼັກການ: TEC ບໍ່ມີຊິ້ນສ່ວນທີ່ສວມໃສ່, ມີອາຍຸການໃຊ້ງານຫຼາຍກວ່າ 100,000 ຊົ່ວໂມງ, ແລະບໍ່ຕ້ອງການການປ່ຽນແທນສານເຮັດຄວາມເຢັນເປັນປະຈຳ (ເຊັ່ນ: Freon ໃນເຄື່ອງອັດອາກາດ).
ຂໍ້ດີ: ອາຍຸການໃຊ້ງານສະເລ່ຍຂອງເຄື່ອງມື PCR ທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ເຢັນດ້ວຍເຄື່ອງອັດອາກາດແບບດັ້ງເດີມແມ່ນປະມານ 5 ຫາ 8 ປີ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບ TEC ສາມາດຍືດມັນໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 10 ປີ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການບຳລຸງຮັກສາພຽງແຕ່ຕ້ອງການທຳຄວາມສະອາດຕົວລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາອຸປະກອນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
III. ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນແອັບພລິເຄຊັນຕ່າງໆ
ການເຮັດໃຫ້ເຢັນຂອງເຊມິຄອນດັກເຕີບໍ່ສົມບູນແບບໃນ PCR ແລະຕ້ອງການການເພີ່ມປະສິດທິພາບທີ່ຕັ້ງເປົ້າໝາຍ:
ຄໍຂວດຂອງການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ: ເມື່ອ TEC ກຳລັງເຢັນລົງ, ຄວາມຮ້ອນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍຈະສະສົມຢູ່ທີ່ປາຍປ່ອຍຄວາມຮ້ອນ (ຕົວຢ່າງ, ເມື່ອອຸນຫະພູມຫຼຸດລົງຈາກ 95℃ ຫາ 55℃, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມຈະຮອດ 40℃, ແລະພະລັງງານປ່ອຍຄວາມຮ້ອນຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ). ມັນຈຳເປັນຕ້ອງຈັບຄູ່ກັບລະບົບລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ (ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນທອງແດງ + ພັດລົມກັງຫັນ, ຫຼື ໂມດູນເຮັດຄວາມເຢັນຂອງແຫຼວ), ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນມັນຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຫຼຸດລົງ (ແລະແມ່ນແຕ່ຄວາມເສຍຫາຍຈາກຄວາມຮ້ອນເກີນ).
ການຄວບຄຸມການໃຊ້ພະລັງງານ: ພາຍໃຕ້ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ໃຫຍ່ຫຼວງ, ການໃຊ້ພະລັງງານ TEC ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງສູງ (ຕົວຢ່າງ, ພະລັງງານ TEC ຂອງເຄື່ອງມື PCR 96 ຫຼຸມສາມາດບັນລຸ 100-200W), ແລະມັນຈຳເປັນຕ້ອງຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີປະສິດທິພາບຜ່ານອັລກໍຣິທຶມອັດສະລິຍະ (ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແບບຄາດເດົາ).
IV. ກໍລະນີການນຳໃຊ້ຕົວຈິງ
ໃນປະຈຸບັນ, ເຄື່ອງມື PCR ທີ່ນິຍົມໃຊ້ (ໂດຍສະເພາະເຄື່ອງມື PCR ແບບປະລິມານແສງແບບເວລາຈິງ) ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໄດ້ຮັບຮອງເອົາເຕັກໂນໂລຊີການເຮັດໃຫ້ເຢັນແບບເຄິ່ງຕົວນຳ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ:
ອຸປະກອນລະດັບຫ້ອງທົດລອງ: ເຄື່ອງມື PCR ແບບປະລິມານ fluorescence 96 ຫຼຸມຂອງຍີ່ຫໍ້ໃດໜຶ່ງ, ມີການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ TEC, ມີອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນສູງເຖິງ 6℃/s, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ ±0.05℃, ແລະ ຮອງຮັບການກວດຈັບຜົນຜະລິດສູງ 384 ຫຼຸມ.
ອຸປະກອນພົກພາ: ເຄື່ອງມື PCR ແບບມືຖືສະເພາະ (ມີນ້ຳໜັກໜ້ອຍກວ່າ 1 ກິໂລກຣາມ), ໂດຍອີງໃສ່ການອອກແບບ TEC, ສາມາດກວດພົບເຊື້ອໄວຣັດໂຄໂຣນາສາຍພັນໃໝ່ໄດ້ພາຍໃນ 30 ນາທີ ແລະ ເໝາະສົມກັບສະຖານະການໃນສະຖານທີ່ດັ່ງກ່າວ ເຊັ່ນ: ສະໜາມບິນ ແລະ ຊຸມຊົນຕ່າງໆ.
ສະຫຼຸບ
ການເຮັດໃຫ້ເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ດ້ວຍຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກສາມຢ່າງຄື ປະຕິກິລິຍາໄວ, ຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ ແລະ ການຫຍໍ້ຂະໜາດ, ໄດ້ແກ້ໄຂຈຸດເຈັບປວດທີ່ສຳຄັນຂອງເຕັກໂນໂລຊີ PCR ໃນດ້ານປະສິດທິພາບ, ຄວາມຈຳເພາະ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວເຂົ້າກັບສະຖານະການ, ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຊີມາດຕະຖານສຳລັບເຄື່ອງມື PCR ທີ່ທັນສະໄໝ (ໂດຍສະເພາະແມ່ນອຸປະກອນທີ່ໄວ ແລະ ພົກພາໄດ້), ແລະ ສົ່ງເສີມ PCR ຈາກຫ້ອງທົດລອງໄປສູ່ຂົງເຂດການນຳໃຊ້ທີ່ກວ້າງຂວາງເຊັ່ນ: ການກວດຫາຂ້າງຕຽງທາງດ້ານຄລີນິກ ແລະ ການກວດຫາຢູ່ໃນສະຖານທີ່.
TES1-15809T200 ສຳລັບເຄື່ອງ PCR
ອຸນຫະພູມດ້ານຮ້ອນ: 30 C,
Imax: 9.2A,
ສູງສຸດ: 18.6V
Qmax: 99.5 ວັດ
Delta T ສູງສຸດ: 67 C
ACR: 1.7 ±15% Ω (1.53 ຫາ 1.87 ໂອມ)
ຂະໜາດ： 77 × 16.8 × 2.8 ມມ
ເວລາໂພສ: ສິງຫາ-13-2025
