Itutu Peltier (ìmọ̀ ẹ̀rọ itutu thermoelectric tí a gbé ka orí ipa Peltier) ti di ọ̀kan lára àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ pàtàkì nínú ètò ìṣàkóso iwọ̀n otutu fún àwọn ohun èlò PCR (polymerase chain reaction) nítorí ìṣesí rẹ̀ kíákíá, ìṣàkóso iwọ̀n otutu tí ó péye, àti ìwọ̀n kékeré, tí ó ní ipa jíjinlẹ̀ lórí ṣíṣe dáradára, ìpéye, àti àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ìlò ti PCR. Èyí ni àgbéyẹ̀wò kíkún nípa àwọn ohun èlò pàtó àti àwọn àǹfààní ti itutu thermoelectric (peltier cooling) bẹ̀rẹ̀ láti inú àwọn ohun tí PCR nílò:
I. Awọn Ohun Pataki fun Iṣakoso Iwọn otutu ninu Imọ-ẹrọ PCR
Ilana pataki ti PCR jẹ iyipo atunṣe ti denaturation (90-95℃), annealing (50-60℃), ati itẹsiwaju (72℃), eyiti o ni awọn ibeere ti o muna pupọ fun eto iṣakoso iwọn otutu.
Gbígbé àti ìtújáde iwọ̀n otútù kíákíá: Kúrú àkókò ìyípo kan ṣoṣo (fún àpẹẹrẹ, ó gba ìṣẹ́jú díẹ̀ láti dínkù láti 95℃ sí 55℃), kí o sì mú kí ìṣesí náà sunwọ̀n síi;
Iṣakoso iwọn otutu ti o peye: Iyatọ ti ±0.5℃ ninu iwọn otutu annealing le ja si imugboroja ti ko ṣe pataki, ati pe o yẹ ki o ṣakoso rẹ laarin ±0.1℃.
Iṣọkan iwọn otutu: Nigbati awọn ayẹwo pupọ ba n ṣiṣẹ ni akoko kanna, iyatọ iwọn otutu laarin awọn Wells ayẹwo yẹ ki o jẹ ≤0.5℃ lati yago fun iyapa abajade.
Ṣíṣe àtúnṣe kékeré: PCR tó ṣeé gbé kiri (bí àpẹẹrẹ ìdánwò POCT lórí ibi iṣẹ́) yẹ kí ó jẹ́ kékeré ní ìwọ̀n àti pé kò ní àwọn ẹ̀yà ara tí a fi ẹ̀rọ hun.
II. Àwọn Ohun Èlò Pàtàkì ti Ìtútù Atẹ́gùn Atẹ́gùn nínú PCR
TEC, Thermoelectric cooler, àti peltier module ṣe àṣeyọrí “yíyípo ìgbóná àti ìtútù ní ọ̀nà méjì” nípasẹ̀ ìṣàn taara, èyí tí ó bá àwọn ohun tí PCR béèrè fún ìṣàkóso ìgbóná mu dáadáa. Àwọn ohun tí ó lò ní pàtó ni a fi hàn nínú àwọn apá wọ̀nyí:
1. Gíga àti ìrọ̀lẹ́ ní kíákíá ní iwọ̀n otútù: Kún àkókò ìṣesí
Ìlànà: Nípa yíyí ìtọ́sọ́nà ìṣàn náà padà, ẹ̀rọ TEC, ẹ̀rọ thermoelectric, lè yára yípadà láàrín “ìgbóná” (nígbà tí ìṣàn náà bá wà níwájú, ìpẹ̀kun ìgbá ooru ti ẹ̀rọ TEC, ẹ̀rọ peltier di ìpẹ̀kun ìgbá ooru) àti “ìtútù” (nígbà tí ìṣàn náà bá yí padà, ìpẹ̀kun ìtújáde ooru di ìpẹ̀kun ìgbá ooru), pẹ̀lú àkókò ìdáhùn tí ó sábà máa ń dín ju ìṣẹ́jú-àáyá kan lọ.
Àwọn Àǹfààní: Àwọn ọ̀nà ìfọ́jú ìbílẹ̀ (bíi àwọn afẹ́fẹ́ àti àwọn ohun èlò ìfọ́jú) gbára lé ìfọ́jú ìgbóná tàbí ìṣípo ẹ̀rọ, àti pé ìwọ̀n ìgbóná àti ìtútù sábà máa ń dín ju 2℃/s lọ. Nígbà tí a bá so TEC pọ̀ mọ́ àwọn ohun èlò irin oníná gíga (bíi bàbà àti alloy aluminiomu), ó lè ṣe àṣeyọrí ìwọ̀n ìgbóná àti ìtútù ti 5-10℃/s, èyí tí yóò dín àkókò ìyípo PCR kan kù láti ìṣẹ́jú 30 sí ìṣẹ́jú 10 (bíi nínú àwọn ohun èlò PCR kíákíá).
2. Iṣakoso iwọn otutu ti o peye giga: Ri daju pe a ṣe akiyesi pe o jẹ pataki si i.
Ìlànà: Agbára ìjáde (ìgbóná/ìtutù) ti TEC module, thermoelectric cooling module, thermoelectric module ni ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ìtutù lọ́wọ́lọ́wọ́. Ní ìdàpọ̀ pẹ̀lú àwọn sensọ iwọn otutu tí ó péye (bíi resistance platinum, thermocouple) àti ètò ìṣàkóso ìdáhùn PID, a lè ṣàtúnṣe ìtutù náà ní àkókò gidi láti ṣàṣeyọrí ìṣàkóso iwọn otutu tí ó péye.
Àwọn Àǹfààní: Ìpéye ìṣàkóso ìgbóná le dé ±0.1℃, èyí tí ó ga ju ti ìwẹ̀ omi ìbílẹ̀ tàbí ìfọ́mọ́ra compressor (±0.5℃). Fún àpẹẹrẹ, tí ìgbóná tí a fẹ́ ṣe nígbà ìpele ìfọ́mọ́ra bá jẹ́ 58℃, module TEC, module thermoelectric, peltier cooler, element peltier le ṣe ìtọ́jú ìgbónára yìí dáadáa, kí ó má baà so àwọn primers pọ̀ nítorí ìyípadà ìgbónára àti kí ó mú kí ìpele ìfọ́mọ́ra pọ̀ sí i gidigidi.
3. Apẹrẹ kekere: Igbega idagbasoke PCR ti o ṣee gbe
Ìlànà: Ìwọ̀n módù TEC, ohun èlò peltier, ohun èlò peltier jẹ́ ìwọ̀n centimeters onígun mẹ́rin péré (fún àpẹẹrẹ, módù TEC 10×10mm, módù ìtútù thermoelectric, módù peltier lè bá àwọn ohun tí a béèrè fún àpẹẹrẹ kan mu), kò ní àwọn ẹ̀yà ìgbésẹ̀ oníṣẹ́-ọnà (bíi piston ti compressor tàbí àwọn abẹ́ afẹ́fẹ́), kò sì nílò fìríìjì.
Àwọn Àǹfààní: Tí àwọn ohun èlò PCR ìbílẹ̀ bá gbára lé àwọn compressors fún ìtútù, ìwọ̀n wọn sábà máa ń ju 50L lọ. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ohun èlò PCR tó ṣeé gbé kiri tí wọ́n ń lo thermoelectric cooling module, thermoelectric module, peltier module, TEC module le dínkù sí 5L (bíi àwọn ohun èlò tí a fi ọwọ́ mú), èyí tó mú kí wọ́n dára fún ìdánwò pápá (bíi àyẹ̀wò níbi tí a ti ń ṣe nígbà àjàkálẹ̀ àrùn), ìdánwò ẹ̀gbẹ́ ibùsùn, àti àwọn ipò mìíràn.
4. Iṣọkan iwọn otutu: Rii daju pe o wa ni ibamu laarin awọn apẹẹrẹ oriṣiriṣi
Ìlànà: Nípa ṣíṣètò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn àkójọpọ̀ TEC (bíi 96 micro TECs tó bá àwo 96-well plate) mu, tàbí ní ìdàpọ̀ pẹ̀lú àwọn ohun èlò irin tí ó ń pín ooru (àwọn ohun èlò ìdarí ooru gíga), a lè dín àwọn ìyàtọ̀ iwọn otutu tí àwọn ìyàtọ̀ kọ̀ọ̀kan nínú TECs fà kù.
Àwọn Àǹfààní: A lè ṣàkóso ìyàtọ̀ iwọ̀n otútù láàárín àwọn àyẹ̀wò Wells láàrín ±0.3℃, kí a má baà ya àwọn ìyàtọ̀ ìṣedéédé ìlọsókè tí àwọn iwọ̀n otútù tí kò báramu láàrín àwọn etí Wells àti àárín Wells fà, kí a sì rí i dájú pé a lè fi àwọn àbájáde àyẹ̀wò wéra (bíi ìdúróṣinṣin àwọn iye CT nínú PCR oníwọ̀n fluorescence gidi).
5. Ìgbẹ́kẹ̀lé àti ìtọ́jú: Dín owó ìgbà pípẹ́ kù
Ìlànà: TEC kò ní àwọn ẹ̀yà ara tí a fi ń wọ nǹkan, ó ní ìgbésí ayé tó ju wákàtí 100,000 lọ, kò sì nílò ìyípadà déédéé ti àwọn ohun èlò ìfọṣọ (bíi Freon nínú àwọn ohun èlò ìfọṣọ).
Àwọn Àǹfààní: Àròpọ̀ ìgbà tí ẹ̀rọ PCR kan bá ti tutù tí compressor ìbílẹ̀ kan fi ń ṣiṣẹ́ jẹ́ nǹkan bí ọdún márùn-ún sí mẹ́jọ, nígbà tí ẹ̀rọ TEC náà lè gùn ún sí ọdún mẹ́wàá. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, ìtọ́jú nìkan nílò mímú ibi ìgbóná ooru kúrò, èyí tí ó dín iye owó iṣẹ́ àti ìtọ́jú ẹ̀rọ náà kù gidigidi.
III. Awọn Ipenija ati Awọn Aṣeyọri ninu Awọn Ohun elo
Itutu agbaiye semiconductor ko pe ni PCR o si nilo iṣapeye ti a fojusi:
Ìdènà ìtújáde ooru: Nígbà tí TEC bá ń tutù, ooru púpọ̀ máa ń kó jọ ní ìparí ìtújáde ooru (fún àpẹẹrẹ, nígbà tí iwọn otutu bá dínkù láti 95℃ sí 55℃, ìyàtọ̀ iwọn otutu dé 40℃, agbára ìtújáde ooru sì ń pọ̀ sí i ní pàtàkì). Ó ṣe pàtàkì láti so ó pọ̀ mọ́ ètò ìtújáde ooru tó munadoko (bíi àwọn ibi ìfọṣọ ooru bàbà + àwọn afẹ́fẹ́ turbine, tàbí àwọn modulu ìtújáde omi), bí bẹ́ẹ̀ kọ́, yóò yọrí sí ìdínkù nínú ìtújáde ooru (àti ìbàjẹ́ tó pọ̀jù).
Ìṣàkóso lílo agbára: Lábẹ́ ìyàtọ̀ ooru ńlá, lílo agbára TEC ga ní ìfiwéra (fún àpẹẹrẹ, agbára TEC ti ohun èlò PCR 96-well kan le dé 100-200W), ó sì ṣe pàtàkì láti dín lílo agbára tí kò ní ṣiṣẹ́ kù nípasẹ̀ àwọn algoridimu ọlọ́gbọ́n (bíi ìṣàkóso lílo ooru àsọtẹ́lẹ̀).
Iv. Awọn ọran Lilo ti o wulo
Lọ́wọ́lọ́wọ́ báyìí, àwọn ohun èlò PCR tó gbajúmọ̀ (pàápàá jùlọ àwọn ohun èlò PCR oníwọ̀n fluorescence gidi-time) ti gba ìmọ̀ ẹ̀rọ ìtutù semiconductor, fún àpẹẹrẹ:
Àwọn ohun èlò ìwádìí ìpele yàrá: Ohun èlò PCR oníwọ̀n fluorescence 96 ti orúkọ ìtajà kan pàtó, tí ó ní ìṣàkóso ìgbóná TEC, pẹ̀lú ìwọ̀n ìgbóná àti ìtútù tó tó 6℃/s, ìṣedéédé ìṣàkóso ìgbóná tó tó ±0.05℃, àti tí ó ń ṣe àtìlẹ́yìn fún wíwá ìgbóná tó ga jùlọ nínú ihò 384.
Ẹ̀rọ gbigbe: Ohun èlò PCR kan tí a gbé kalẹ̀ (tí ó wúwo tó 1kg), tí a gbé kalẹ̀ lórí àwòrán TEC, lè parí wíwá àrùn coronavirus tuntun láàárín ìṣẹ́jú 30, ó sì yẹ fún àwọn ipò tí ó wà ní ibi iṣẹ́ bíi pápákọ̀ òfurufú àti àwọn agbègbè.
Àkótán
Itutu otutu Thermoelectric, pẹlu awọn anfani pataki mẹta ti iṣipopada iyara, deede giga ati idinku kekere, ti yanju awọn aaye irora pataki ti imọ-ẹrọ PCR ni awọn ofin ti ṣiṣe daradara, pato ati iyipada oju iṣẹlẹ, di imọ-ẹrọ boṣewa fun awọn ohun elo PCR ode oni (paapaa awọn ẹrọ iyara ati gbigbe), ati igbega PCR lati yàrá-yàrá si awọn aaye lilo gbooro bii ibusun ile-iwosan ati wiwa ni aaye.
TES1-15809T200 fún ẹ̀rọ PCR
Iwọn otutu ẹgbẹ gbigbona: 30 C,
Imax: 9.2A,
Iye agbara: 18.6V
Qmax：99.5 W
Delta T max： 67 C
ACR: 1.7 ± 15% Ω (1.53 sí 1.87 Ohm)
Ìwọ̀n: 77×16.8×2.8mm
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹjọ-13-2025
