梯度PCR仪原理

PCR仪的原理及其操作应用 §1. PCR仪的技术原理 §2. PCR仪的分类与应用 §3. PCR仪的操作步骤轻纺与食品学院 报告人：裴乐乐 指导老师：林教授

§1.PCR原理简介PCR(Polymerase Chain Reaction)即聚 合酶链式反应，主要用于DNA片段的体外 扩增，基本原理类似于DNA的天然复制过 程 ，其特异性依赖于与靶序列两端互补的 寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三 个基本反应步骤构成。

PCR原理示意图

PCR Cycle - Step 1 - Denaturation Template DNA by Heat (94oC)Target Sequence

Target Sequence

①模板DNA的变性：模板DNA经加热至94℃左右一定时 间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解 离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准 备；

PCR Cycle - Step 2 – Temperature is lowered (Tm ) and primers anneal to target sequences

②模板DNA与引物的退火(复性):模

PCR仪的原理及其操作应用 §1. PCR仪的技术原理 §2. PCR仪的分类与应用 §3. PCR仪的操作步骤轻纺与食品学院 报告人：裴乐乐 指导老师：林教授

§1.PCR原理简介PCR(Polymerase Chain Reaction)即聚 合酶链式反应，主要用于DNA片段的体外 扩增，基本原理类似于DNA的天然复制过 程 ，其特异性依赖于与靶序列两端互补的 寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三 个基本反应步骤构成。

PCR原理示意图

PCR Cycle - Step 1 - Denaturation Template DNA by Heat (94oC)Target Sequence

Target Sequence

①模板DNA的变性：模板DNA经加热至94℃左右一定时 间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解 离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准 备；

PCR Cycle - Step 2 – Temperature is lowered (Tm ) and primers anneal to target sequences

②模板DNA与引物的退火(复性):模

CFX96实时荧光定量PCF仪操作流程及注意事项

开始运行仪器

打开电脑

打开定量PCR仪底座开关

启动CFX Manager软件

放置样品

将PCR反应体系加入到0.2ml低缘八联管，盖上管盖；或加入低缘96孔板，用光学级封膜封好。注意，必须带一次性塑料手套，不要让手指接触到反应管表面。将反应管按顺序放入仪器的加热孔中。

设置程序，运行实验

定量PCR软件操作基本步骤为：a.设置热循环程序文件(Protocol Tab ) b.设置反应板文件

(Plate Tab )。C.点击“ Start RUn "键，运行程序热循环程序文件( Protocol Tab )设置指南：点击Edit (编辑)或Create NeW (创建新程序)。

反应板设置文件(Plate Tab )设置指南：选择本次实验所要使用的荧光染料种类；单击样品类型；

如要某些反应孔第一荧光染料对应的样品类型为标准品( Standard )，点击“ DiIUtiOn SerieS "键可设置其标准品浓度及稀释倍数。

点击“ Start Run"键。单击OPen lid (打开热盖)或Close lid (关闭热盖)放置样品；单击Start Run,保存文件，开始运行程序。

结果分析

PCR反应结束后，软件会

RT-PCR原理与实验技术

一、知识背景：

1、基因表达：DNA RNA Protein

单拷贝基因表达存在逐步放大机制，如一个蚕丝心蛋白基因 104个丝心蛋白mRNA（每个mRNA存活4d，可以合成105个丝心蛋白） 共合成109个丝心蛋白 。因此单拷贝基因的mRNA表达水平对于其功能水平的调控是非常重要的。 2、PCR技术(Polymerase chain reaction)：即聚合酶链式反应。

在模板、引物和四种脱氧核苷酸存在的条件下依赖于DNA聚合酶的酶促反应，其特异性由两个人工合成的引物序列决定。反应分三步：

A、变性：通过加热使DNA双螺旋的氢键断裂，形成单链DNA； B、退火：将反应混合液冷却至某一温度，使引物与模板结合。

C、延伸：在DNA聚合酶和dNTPs及Mg2存在下，退火引物沿5‘ 3’方向延伸。 以上三步为一个循环，如此反复。

＋

3、逆转录酶和RT-PCR

逆转录酶（reverse transcriptase）是存在于RNA病毒体内的依赖RNA的DNA聚合酶，至少具有以下三种活性：

1、依赖RNA的DNA聚合酶活性：以RNA为模板合成cDNA第一条链

实时荧光定量PCR原理和实验 所属分类: 基因检测 更多见 www.infobio.org 无论是对遗传病(如地中海贫血和血友病)、传染病(如肝炎和艾滋病)或肿瘤进行基因诊断，还是研究药物对基因表达水平的影响，或者监控药物和疗法的治疗效果，定量PCR技术都可以发挥很大作用。定量PCR技术的最新进展是实时荧光定量。该技术借助于荧光信号来检测PCR产物，一方面提高了灵敏度，另一方面还可以做到PCR每循环一次就收集一个数据，建立实时扩增曲线，准确地确定CT值，从而根据CT值确定起始DNA拷贝数，做到了真正意义上的DNA定量。这是DNA定量技术的一次飞跃。 根据最终得到的数据不同，定量PCR可以分为相对定量和绝对定量两种。典型的相对定量如比较经过不同方式处理的两个样本中基因表达水平的高低变化，得到的结果是百分比；绝对定量则需要使用标准曲线确定样本中基因的拷贝数或浓度。根据所使用的技术不同，荧光定量PCR又可以分为TaqMan探针和SYBR Green I荧光染料两种方法。比较而言，探针杂交技术在原理上更为严格，所得数据更为精确；荧光染料技术则成本更为低廉，实验设计更为简便。在选择实验方案时要根据实验目的和对数据精度的要求来决定。

1 FLUENT变量梯度宏

C_R_G C_P_G C_U_G C_V_G C_W_G C_T_G C_H_G C_YI_G C_R_RG C_P_RG C_U_RG C_V_RG C_W_RG C_T_RG C_H_RG C_YI_RG FLUENT计算中单元变量有两种梯度：非限制梯度（后缀_G）和重建梯度（后缀_RG），帮助文档建议如果需要通过单元变量重建计算单元面上的变量则使用重建梯度计算更精确。 说明：

（1） 只有当求解器正在求解某一变量时才能读取该变量的梯度。例如，定义一个能量源

项时，可以读取温度梯度（C_T_G），但是不能读取速度梯度（如C_U_G）。这是因为求解器不断释放它不需要的变量存储。如果你要保留这些变量梯度，可以使用TUI命令: solve/set/expert 设置“Keep temporary solver memory from being freed?” [Yes]。当然这样做，计算需要更多内存。

（2） C_R_G 只有density-based solver中才能使用； C_P_G只有pressure-based solver中

才能使用。

荧光定量PCR

荧光定量PCR技术 原理与结果 分析罗喜鹏

荧光定量PCR

一、含义 二、优越性 三、应用 四、定量方法 五、荧光材料 六、结果分析

荧光定量PCR

一、含义 实时荧光定量PCR技术(Real-Time

Quantitative PCR)是指在PCR反应体系中加 入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整 个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板 进行定量分析的方法。

荧光定量PCR

二、优越性

特异性 荧光定量PCR具有引物和探针的双重特异性，故与 传统的PCR相比，特异性大为提高。 敏感性 荧光定量PCR的敏感度通常达E2拷贝/ml,对数期分 析，线性范围很宽，为0-E11拷贝/ml。一般来讲临床标本中 病原体的数目为0-E10/拷贝，在此范围内荧光定量PCR定量 较为准确，标本不需稀释。 重复性 荧光定量PCR结果相当稳定，因为域值设置在指数 扩增期.在此阶段，各反应组分浓度相对稳定，没有副作用， CT与荧光信号的对数呈线性关系。与终点法相比CT值能更 稳定，更精确地反映起始模板的拷贝数。 自动化 无PCR后续操作步骤，降低产物污染的风险性。

荧光定量PCR

三、应用 用于核酸的定量如RNA、DNA的定量 用于核

功能梯度材料

摘要: 功能梯度材料(FGM)是20世纪80年代出现的一种新型功能材料，它具有耐高温、耐磨损等许多优良性能，由于其结构和性能的优异特性,已成为材料领域研究的热点。本文主要介绍梯度功能材料的概念和特性，着重介绍梯度功能材料的制备方法，对国内外功能梯度材料的研究进展进行了综述,并重点介绍梯度功能材料现阶段的应用及发展趋势，对其前景的展望。 关键词：功能梯度材料、制备方法、应用前景 1．

引言

随着国防高科技的发展,超耐热材料在航天和航空工业中扮演着极其重要的角色。由于航空器在大气圈内高速飞行,机头尖端和机器发动机燃烧室中的内壁温度高达2000Κ以上,使材料处于极其恶劣的服役条件下,一方面,机体材料的外表面和燃烧室的内壁要具有超耐热性能，另一方面，机体材料的内表面和燃烧室的外壁要分别具有低温和超低温性能。而传统的金属材料和超耐热材料都难以满足这种服役条件。为此,人们试图将金属材料与超耐热材料复合,或在金属材料表面涂覆超耐热涂层以达到上述要求,但是,由于两种性质不同的材料的热膨胀系数相差太大,导致这两种材料接合界面的热应力太大, 因此使复合材料或涂层脱落、龟裂而失效。[1]

1987年, 日本科学技术厅航空宇宙技术研究所和东北大学

功能梯度材料

摘要: 功能梯度材料(FGM)是20世纪80年代出现的一种新型功能材料，它具有耐高温、耐磨损等许多优良性能，由于其结构和性能的优异特性,已成为材料领域研究的热点。本文主要介绍梯度功能材料的概念和特性，着重介绍梯度功能材料的制备方法，对国内外功能梯度材料的研究进展进行了综述,并重点介绍梯度功能材料现阶段的应用及发展趋势，对其前景的展望。 关键词：功能梯度材料、制备方法、应用前景 1．

引言

随着国防高科技的发展,超耐热材料在航天和航空工业中扮演着极其重要的角色。由于航空器在大气圈内高速飞行,机头尖端和机器发动机燃烧室中的内壁温度高达2000Κ以上,使材料处于极其恶劣的服役条件下,一方面,机体材料的外表面和燃烧室的内壁要具有超耐热性能，另一方面，机体材料的内表面和燃烧室的外壁要分别具有低温和超低温性能。而传统的金属材料和超耐热材料都难以满足这种服役条件。为此,人们试图将金属材料与超耐热材料复合,或在金属材料表面涂覆超耐热涂层以达到上述要求,但是,由于两种性质不同的材料的热膨胀系数相差太大,导致这两种材料接合界面的热应力太大, 因此使复合材料或涂层脱落、龟裂而失效。[1]

1987年, 日本科学技术厅航空宇宙技术研究所和东北大学

梯度下降法，就是利用负梯度方向来决定每次迭代的新的搜索方向，使得每次迭代能使待优化的目标函数逐步减小。梯度下降法是2范数下的最速下降法。

最速下降法的一种简单形式是：x(k+1)=x(k)-a*g(k),其中a称为学习速率，可以是较小的常数。 g（k）是x(k)的梯度。

直观的说，就是在一个有中心的等值线中，从初始值开始，每次沿着垂直等值线方向移动一个小的距离，最终收敛在中心。

对于某一个性能指数，我们能够运用梯度下降法，使这个指数降到最小。若该指数为均方误差，我们便得到了最小均方误差（LMS）算法。

http://mdesign.tyut.edu.cn/kuai_su/youhuasheji/suanfayuanli/3.7.asp

多维无约束优化算法——梯度法

?

一、基本原理

通过变量轮换法、共轭方向法等的讨论，我们知道对多维无约束问题优化总是将其转化为在一系列选定方向

进行一维搜索，使目标函数值步步降低直至逼近目标函数极小点，而

方向的选择与迭代

速度、计算效率关系很大。人们利用函数在其负梯度方向函数值下降最快这一局部性质，将n维无约束极小化问题转化为一系列沿目标函数负梯度方向一维搜索寻优，这就成