現(xiàn)在，快速PCR已成為一種潮流。反應(yīng)時(shí)間從90分鐘縮短到30分鐘，絕對(duì)是受歡迎的，畢竟誰(shuí)也不想在預(yù)約PCR儀時(shí)排隊(duì)等太久。溫度循環(huán)是所有PCR的基礎(chǔ)。儀器的變溫速率將決定PCR運(yùn)行的整體速度。毫無(wú)疑問(wèn)，變溫越快，PCR運(yùn)行也越快。宣傳資料往往也會(huì)首先展示最高變溫速率以暗示PCR儀運(yùn)行速度更快。因此，在拿到參數(shù)表時(shí)，我們第一時(shí)間會(huì)留意變溫速率，也就是升降溫速率。

不過(guò)，如果大家留心看，通常會(huì)發(fā)現(xiàn)ramp rate前面還會(huì)有一個(gè)Max，這說(shuō)明制造商公布的是最大變溫速率。最大模塊變溫速率（maximum block ramp rate）表示模塊變溫速率的極限峰值。在PCR運(yùn)行過(guò)程中，上述最大性能只在極短的時(shí)間內(nèi)可達(dá)到，那種掐著秒表來(lái)計(jì)算變溫速率的方法是不可取的。因此有誠(chéng)意的制造商還會(huì)公布平均模塊變溫速率（average block ramp rate），表示在較長(zhǎng)的變溫范圍內(nèi)溫度變化的速率。這個(gè)參數(shù)沒(méi)那么炫目，但更具參考意義，具有比較價(jià)值。

當(dāng)然，樣品的變溫速率可沒(méi)有模塊那么高。這就好比在爐子上燒水，爐子很快就達(dá)到100oC以上，但水可能只有50oC。模塊的熱量傳遞到樣品還需要一定的滯后時(shí)間。因此，只根據(jù)模塊溫度編程而不考慮樣品體積的變溫速率并不能算準(zhǔn)確。Applied Biosystems在這一點(diǎn)上就很周道，提供了另一種參數(shù)，平均樣本變溫速率(average sample ramp rate)或者最大樣品變溫速率（maximum sample ramp rate）。這個(gè)參數(shù)能反應(yīng)儀器根據(jù)體積來(lái)控制樣品達(dá)到設(shè)置溫度、遵循預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)方案運(yùn)行的真實(shí)能力，更有效地評(píng)估PCR儀的真實(shí)性能。

對(duì)于PCR反應(yīng)而言，最重要的莫過(guò)于溫度控制的準(zhǔn)確性。由于PCR是一個(gè)幾何級(jí)數(shù)擴(kuò)增的過(guò)程，不論是變性、退火還是延伸都需要準(zhǔn)確控制溫度，對(duì)退火而言溫控顯得尤為重要。有時(shí)，退火溫度相差1oC，就能帶來(lái)迥然不同的結(jié)果。目前，市場(chǎng)上的大多數(shù)PCR儀采用Peliter元件加熱，溫度準(zhǔn)確性在±0.2oC左右。

溫度控制算法的精確性無(wú)疑會(huì)影響溫度控制的精確。前面提到的模塊熱過(guò)沖，需要非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，精確的算法才可使不同體積的樣本達(dá)到穩(wěn)定的設(shè)置點(diǎn)溫度且無(wú)過(guò)沖及相關(guān)的負(fù)面效應(yīng)。

對(duì)于96孔板PCR儀來(lái)說(shuō)，另一個(gè)重要的參數(shù)是溫度均一性，這指的是各孔之間的溫度差異。均勻擴(kuò)增反應(yīng)板各孔的能力至關(guān)重要，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)常常被忽略。如果孔間的溫度條件不一致，那么我們自然無(wú)法通過(guò)比較兩個(gè)不同位置的反應(yīng)孔數(shù)據(jù)，而得到可靠的結(jié)論。大多數(shù)儀器的溫度均一性在±0.3到±0.5oC之間。比如，Eppendorf的Mastercycler Pro S，在20-72oC時(shí)，均一性≤ ±0.3oC，在95oC，均一性≤ ±0.4oC。

對(duì)于梯度PCR而言，溫度準(zhǔn)確性的要求似乎更高。梯度PCR儀最先由Eppendorf公司在1998年研發(fā)成功推向市場(chǎng)（Mastercycler Gradient）。通過(guò)設(shè)置一系列的梯度退火溫度進(jìn)行擴(kuò)增，從而一次反應(yīng)就可以篩選出最適合的退火溫度，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，在節(jié)約成本的同時(shí)也節(jié)約了時(shí)間。

傳統(tǒng)的梯度PCR儀的加熱模塊由分別控溫的2個(gè)Peltier元件組成，對(duì)它們?cè)O(shè)置不同的溫度，通過(guò)熱傳導(dǎo)可形成溫度梯度。不過(guò)，由于均勻的金屬加熱模塊兩端設(shè)置的高溫和低溫之間的熱學(xué)相互作用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的線性梯度。實(shí)際上，均勻的金屬加熱模塊上的溫度更多呈S形曲線而非線性梯度，列間的溫度差異不一致使其難以確定優(yōu)化后的真實(shí)退火溫度，尤其是在優(yōu)化難以處理的試驗(yàn)時(shí)。

雖說(shuō)PCR儀已逐漸設(shè)計(jì)成個(gè)人化的儀器，但真的是實(shí)驗(yàn)室中人手一臺(tái)，顯然并不太實(shí)際。實(shí)驗(yàn)室中通常有多個(gè)課題，每個(gè)人的應(yīng)用也各不相同，因此PCR儀最好能滿足不同的需求。96孔模塊是大多數(shù)人的選擇，但未來(lái)有什么樣的需求，當(dāng)下并不清楚。抱著開(kāi)放的心態(tài)，選擇一臺(tái)靈活的PCR儀，也許是明智的。

性能要高端，操作可得簡(jiǎn)單，這也是PCR儀選購(gòu)時(shí)一個(gè)重要的考慮因素。畢竟，實(shí)驗(yàn)室里用戶的水平參差不齊，既有經(jīng)驗(yàn)豐富的老手，也有剛剛?cè)腴T的新手。操作直觀、輕松編程，相信是每個(gè)人的愿望。

幸運(yùn)的是，如今的制造商在設(shè)計(jì)時(shí)都考慮到這一點(diǎn)，紛紛采用碩大的觸摸屏。有些人可能還不太習(xí)慣，但大多數(shù)人享受著這種隨便點(diǎn)點(diǎn)就能設(shè)置好程序的過(guò)程。

遠(yuǎn)程訪問(wèn)也增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)，它讓用戶能夠通過(guò)智能手機(jī)或平板電腦，調(diào)整操作并查看初步結(jié)果。

隨著PCR的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們也希望將PCR儀帶出實(shí)驗(yàn)室，帶到診所和田間。一些制造商也推出了便攜的PCR儀。不過(guò)，在大多數(shù)情況下，儀器還是擺在擁擠的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。而且，一些必要的組件是不可少的，比如加熱元件、電源等。因此，高性能的PCR儀還是占有一定的體積。不過(guò)，如今連測(cè)序儀都跟U盤一般大了，還有什么是不可能的呢。

過(guò)去三十年，PCR已經(jīng)帶給了我們很多的驚喜。未來(lái)，儀器性能會(huì)更高，操作會(huì)更簡(jiǎn)便，功能會(huì)更多樣，只是，選擇會(huì)更困難。擦亮雙眼，看看你真的需要什么，再做決定吧。