高精度NTC熱敏電阻在核酸檢測中的重要作用

自2020年的新冠疫情在全球爆發(fā)以來，至今仍然持續(xù)高位流行。為了控制新冠疫情擴散風險，全面落實常態(tài)化疫情防控策略，持續(xù)的大規(guī)模核酸檢測是非常必要的。為了提高核酸檢測的準確性，使用高精度NTC熱敏電阻作為PID溫度控制模塊的傳感器，可以為PID溫度控制模塊提供優(yōu)異的實時測溫值，從而保證PID溫控器可以精確地實現控溫。南京時恒電子科技有限公司生產的高精度NTC熱敏電阻最高測量精度可達±0.01℃，測溫精確，靈敏度高，大大提高了核酸檢測結果的準確性，縮短了核酸檢測時間，使核酸檢測更快、更便捷。

核酸是如何檢測的呢？從生物醫(yī)學的角度來說，假設咽拭子檢測樣本中可能只有1個病毒，由于數量過少，光學熒光檢測不到，導致新冠檢測結果假陰性。因此，需要經過DNA/RNA擴增（克隆/復制）后才能進行分析和檢測。目前普遍采用以下兩種擴增技術：①聚合酶鏈反應（PCR,RT-PCR）、②環(huán)介導等溫擴增（LAMP）。例如，通過PCR將這1個病毒DNA片段擴增成數十億個，然后再做核酸光學熒光，無論咽拭子中病毒量如何，只要有病毒就能被檢測出來，因此核酸檢測結果的準確性大大增加。

PCR的這三個關鍵步驟如下圖所示：

第一步，變性(Denaturing)：將溫度升高至94-95℃，連接雙鏈DNA的氫鍵被打開，DNA雙鏈變成兩條單鏈DNA(母鏈)；

第二步，退火(Annealing stage)：將溫度下降至50-56℃，加入熱穩(wěn)定的DNA聚合酶（Taq）和脫氧核苷三磷酸（dNTPs）。DNA引物(Primer)結合到已打開的DNA單鏈上目標擴增序列的特定位置。

第三步，延長(Elongation)：溫度重新升高至72℃，以DNA兩條單鏈作為模板母鏈，DNA引物帶領DNA聚合酶將dNTPs放置在正確的位置上將子鏈DNA延長。自此，一條雙鏈DNA變成了兩條雙鏈DNA。

重復此循環(huán)過程，很快可產生數十億個DNA拷貝。在PCR的這三步中，除了加入正確的primer，最為重要的成功因素就是調控準確的溫度。

來源: https://www.yourgenome.org/facts/what-is-pcr-polymerase-chain-reaction

LAMP(環(huán)介導等溫擴增)是一種等溫核酸擴增技術。與PCR需要循環(huán)三個不同的溫度相比，LAMP擴增是在恒定溫度下進行的（60–65 °C）。 LAMP的優(yōu)勢在于操作簡單和低成本，但是如果溫度控制不當會導致檢測錯誤，因為不同的物質、不同的溫度會導致錯誤的產生。

不管是PCR和LAMP擴增技術，都需要對加熱/冷卻的元件進行精確的溫度控制。相比于其他類型的溫度傳感器，NTC熱敏電阻制做的高精度溫度傳感器具有更高的電阻溫度系數和更小的體積，所以其具有更高的測溫精度和靈敏度。

目前，最新研發(fā)的恒溫核酸擴增檢測分析儀、新冠病毒核酸檢測試劑盒（恒溫CRISPR法）成為國內最快的新冠核酸檢測自動化設備。CRISPR是一種基因編輯技術工具，具有廣闊的應用前景，在核酸檢測中也可以應用。將核酸靶標加入CRISPR/Cas反應體系，活性蛋白Cas的剪切活性會被激活，從而剪切反應體系中帶有熒光基團的引物探針，如果樣本呈陽性，就會因Cas蛋白剪切發(fā)出熒光。這款儀器的核酸擴增環(huán)節(jié)需要保持42攝氏度，所以需要高精度NTC熱敏電阻制作的溫度傳感器來進行精確控溫。

南京時恒電子科技有限公司生產的用于核酸檢測的高精度NTC熱敏電阻，測量溫度精度達到±0.05℃、最高精度可達±0.01℃；并且可以實現寬溫度區(qū)間的高精度；其電阻溫度系數達到-4%～-5%；具有高靈敏度、高精確度、高穩(wěn)定性、高可靠性、高互換性等特點，在核酸檢測中可以發(fā)揮重要的作用！