使用LabVIEW和NI CompactDAQ开发更智能化的便携式流感诊断系统

在分子诊断中，PCR是一种将特定DNA片段放大至分子级别的常用方法。在实现过程中，需要在94 °C下进行40至50次循环的热变，在60 °C下进行退火，在60 °C下进行延伸。整个过程的关键点在于精确的温度控制，保持2 °C/s的温度上升率，以避免产生或放大错误的DNA序列。

我们使用LabVIEW来控制独立的高端和低端参考输出通道，并采用一块由高速金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)组成的电路，设计并制造了片上加热方案，实现了PWM实时控制。温度测量显示，我们获得的加温和冷却率分别为2.5 °C/s和2.2 °C/s。对于每一路的温度设置，过冲小于1 °C，并且稳定性保持在±0.1 °C。

　　结果与结论

我们使用1至104的TaqMan探针，通过连续稀释的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)互补DNA(cDNA) 来确认PCR的实时探测性能。结果证实，从Ct曲线中确定的敏感度与市场上的实时热循环仪(图1B)性能相当。

与市面上其它的热循环仪相比，我们的系统更紧凑、便携性更高，且恒温性更好(表1)。系统的便携性使其在大范围流感爆发的早期发挥更大的作用。同时，该诊断系统非常适合在门诊、急诊室、公共检查站点等地使用。此外，由于其便携性好、价格低、体积小、且使用方便等特点，该热循环仪在食品安全方面具有潜在的优势。

　　参考文献

1. J. Felbel, I. Bieber, J. M. Kohler, Chemical Surface Management for Micro PCR in Silicon Chip Thermocyclers, Proc. SPIE, 4937, 34-40, 2002.

2. S. Poser, T. Schulz, U. Dillner, V. Baier, J. M. Kohler, G. Mayer, A. Siebert, D. Schimkat, Temperature Controlled Chip Reactor for Rapid PCR, 2002.