Sanyayawar Peltier (fasahar sanyaya zafi ta thermoelectric bisa ga tasirin Peltier) ta zama ɗaya daga cikin manyan fasahohin tsarin kula da zafin jiki don kayan aikin PCR (polymerase chain reaction) saboda saurin amsawarta, daidaitaccen sarrafa zafin jiki, da ƙaramin girmanta, wanda ke tasiri sosai ga inganci, daidaito, da yanayin aikace-aikacen PCR. Ga cikakken bayani game da takamaiman aikace-aikace da fa'idodin sanyaya zafi ta thermoelectric (peltier cooling) tun daga ainihin buƙatun PCR:
I. Babban Bukatun Kula da Zafin Jiki a Fasahar PCR
Babban aikin PCR shine sake zagayowar denaturation (90-95℃), annealing (50-60℃), da kuma tsawo (72℃), wanda ke da ƙa'idodi masu tsauri ga tsarin kula da zafin jiki.
Hawan zafi da faɗuwa cikin sauri: Rage lokacin zagaye ɗaya (misali, yana ɗaukar 'yan daƙiƙa kaɗan kafin ya faɗi daga 95℃ zuwa 55℃), kuma yana haɓaka ingancin amsawa;
Tsarin sarrafa zafin jiki mai inganci: Bambancin ±0.5℃ a cikin zafin jiki mai rage zafi na iya haifar da ƙaruwar da ba ta da takamaiman takamaiman yanayi, kuma ya kamata a sarrafa shi cikin ±0.1℃.
Daidaiton Zafin Jiki: Lokacin da samfurori da yawa suka yi aiki a lokaci guda, bambancin zafin jiki tsakanin samfurin Rijiyoyin ya kamata ya zama ≤0.5℃ don guje wa karkacewar sakamako.
Daidaita Ƙananan Ayyuka: PCR mai ɗaukuwa (kamar gwajin POCT a wurin aiki) ya kamata ya zama ƙarami kuma babu sassan lalacewa na inji.
II. Babban Amfani da sanyaya thermoelectric a cikin PCR
Tsarin sanyaya zafi na thermoelectric TEC, tsarin sanyaya zafi na Thermoelectric, da kuma tsarin peltier yana cimma "canzawa tsakanin hanyoyin dumama da sanyaya" ta hanyar wutar lantarki kai tsaye, wanda ya dace daidai da buƙatun sarrafa zafin jiki na PCR. Takamaiman aikace-aikacensa suna bayyana a cikin waɗannan fannoni:
1. Hawan zafi da faɗuwa cikin sauri: Rage lokacin amsawa
Ka'ida: Ta hanyar canza alkiblar halin yanzu, na'urar TEC, na'urar thermoelectric, na'urar peltier za ta iya canzawa cikin sauri tsakanin yanayin "dumama" (lokacin da halin yanzu yake gaba, ƙarshen ɗaukar zafi na na'urar TEC, na'urar peltier ta zama ƙarshen sakin zafi) da kuma yanayin "sanyaya" (lokacin da halin yanzu yake baya, ƙarshen sakin zafi ya zama ƙarshen ɗaukar zafi), tare da lokacin amsawa yawanci ƙasa da daƙiƙa 1.
Fa'idodi: Hanyoyin sanyaya na gargajiya (kamar fanka da na'urorin damfara) sun dogara ne akan isar da zafi ko motsi na inji, kuma yawan dumama da sanyaya yawanci ƙasa da 2℃/s. Idan aka haɗa TEC da tubalan ƙarfe masu ƙarfin zafi (kamar ƙarfe na jan ƙarfe da aluminum), zai iya cimma saurin dumama da sanyaya na 5-10℃/s, yana rage lokacin zagayowar PCR guda ɗaya daga mintuna 30 zuwa ƙasa da mintuna 10 (kamar a cikin kayan aikin PCR masu sauri).
2. Kula da zafin jiki mai inganci: Tabbatar da takamaiman faɗaɗawa
Ka'ida: Ƙarfin fitarwa (ƙarfin dumama/sanyaya) na tsarin TEC, tsarin sanyaya thermoelectric, tsarin thermoelectric yana da alaƙa da ƙarfin yanzu. Idan aka haɗa shi da na'urori masu auna zafin jiki masu inganci (kamar juriyar platinum, thermocouple) da tsarin sarrafa martanin PID, ana iya daidaita wutar a ainihin lokaci don cimma daidaitaccen sarrafa zafin jiki.
Fa'idodi: Daidaiton sarrafa zafin jiki na iya kaiwa ±0.1℃, wanda ya fi na wanka na ruwa na gargajiya ko firiji na compressor (±0.5℃). Misali, idan zafin da aka yi niyya a lokacin matakin annealing shine 58℃, tsarin TEC, tsarin thermoelectric, mai sanyaya peltier, ɓangaren peltier zai iya kiyaye wannan zafin jiki da kyau, yana guje wa ɗaure primers marasa takamaiman saboda canjin zafin jiki da kuma haɓaka takamaiman haɓakawa.
3. Tsarin ƙira mai sauƙi: Inganta haɓaka PCR mai ɗaukuwa
Ka'ida: Girman module na TEC, peltier element, peltier na'urar yana da santimita murabba'i kaɗan kawai (misali, module na TEC mai girman 10 × 10mm, module na sanyaya thermoelectric, module na peltier zai iya biyan buƙatun samfurin guda ɗaya), ba shi da sassan motsi na injiniya (kamar piston na compressor ko ruwan fanka), kuma baya buƙatar refrigerant.
Fa'idodi: Idan kayan aikin PCR na gargajiya sun dogara da na'urorin sanyaya iska don sanyaya iska, yawansu yawanci ya wuce lita 50. Duk da haka, kayan aikin PCR masu ɗaukuwa waɗanda ke amfani da na'urar sanyaya iska ta thermoelectric, na'urar thermoelectric, na'urar peltier, na'urar TEC za a iya rage su zuwa ƙasa da lita 5 (kamar na'urorin hannu), wanda hakan ya sa suka dace da gwajin filin (kamar gwajin a wurin yayin annoba), gwajin asibiti a gefen gado, da sauran yanayi.
4. Daidaito tsakanin zafin jiki: Tabbatar da daidaito tsakanin samfura daban-daban
Ka'ida: Ta hanyar shirya saitin jerin TEC da yawa (kamar ƙananan TECs 96 waɗanda suka dace da farantin rijiyar 96), ko kuma tare da tubalan ƙarfe masu raba zafi (kayan ɗaukar zafi masu yawa), za a iya daidaita bambance-bambancen zafin jiki da bambance-bambancen mutum ɗaya ke haifarwa a cikin TECs.
Fa'idodi: Ana iya sarrafa bambancin zafin jiki tsakanin samfurin Wells a cikin ±0.3℃, guje wa bambance-bambancen ingancin haɓakawa wanda yanayin zafi mara daidaituwa tsakanin edge Wells da tsakiyar Wells ya haifar, da kuma tabbatar da kwatancen sakamakon samfurin (kamar daidaiton ƙimar CT a cikin ainihin PCR na ƙimar haske).
5. Aminci da dorewa: Rage farashi na dogon lokaci
Ka'ida: TEC ba ta da kayan sawa, tana da tsawon rai sama da sa'o'i 100,000, kuma ba ta buƙatar maye gurbin na'urorin sanyaya sanyi akai-akai (kamar Freon a cikin na'urorin sanyaya daki).
Fa'idodi: Matsakaicin tsawon rayuwar kayan aikin PCR da aka sanyaya ta hanyar na'urar sanyaya daki ta gargajiya yana tsakanin shekaru 5 zuwa 8, yayin da tsarin TEC zai iya tsawaita shi zuwa sama da shekaru 10. Bugu da ƙari, gyara yana buƙatar tsaftace wurin dumama ne kawai, wanda hakan ke rage farashin aiki da kulawa na kayan aikin sosai.
III. Kalubale da Ingantawa a cikin Aikace-aikace
Sanyayawar Semiconductor ba ta da kyau a PCR kuma tana buƙatar ingantawa mai kyau:
Matsi na watsa zafi: Lokacin da TEC ke sanyaya, yawan zafi yana taruwa a ƙarshen sakin zafi (misali, lokacin da zafin ya faɗi daga 95℃ zuwa 55℃, bambancin zafin ya kai 40℃, kuma ƙarfin sakin zafi yana ƙaruwa sosai). Ya zama dole a haɗa shi da tsarin watsa zafi mai inganci (kamar wurin nutsewar zafi na jan ƙarfe + fanfunan turbine, ko kayan sanyaya ruwa), in ba haka ba zai haifar da raguwar ingancin sanyaya (har ma da lalacewar zafi).
Kula da amfani da makamashi: A ƙarƙashin manyan bambance-bambancen zafin jiki, amfani da makamashin TEC yana da yawa (misali, ƙarfin TEC na kayan aikin PCR mai rijiyoyi 96 na iya kaiwa 100-200W), kuma yana da mahimmanci a rage amfani da makamashi mara inganci ta hanyar algorithms masu hankali (kamar sarrafa zafin jiki na hasashen lokaci).
Iv. Lambobin Aikace-aikacen Aiki
A halin yanzu, manyan kayan aikin PCR (musamman kayan aikin PCR na zamani masu haske) gabaɗaya sun rungumi fasahar sanyaya semiconductor, misali:
Kayan aiki na matakin dakin gwaje-gwaje: Kayan aikin PCR mai haske mai rijiyoyi 96 na wani nau'in alama, wanda ke ɗauke da sarrafa zafin jiki na TEC, tare da saurin dumama da sanyaya har zuwa 6℃/s, daidaiton sarrafa zafin jiki na ±0.05℃, kuma yana tallafawa gano rijiyoyin 384 masu ƙarfi.
Na'urar da ake ɗauka: Wani kayan aikin PCR na hannu (wanda nauyinsa bai wuce kilogiram 1 ba), bisa ga ƙirar TEC, zai iya kammala gano sabon cutar coronavirus cikin mintuna 30 kuma ya dace da yanayi kamar filayen jirgin sama da al'ummomi.
Takaitaccen Bayani
Sanyayawar thermoelectric, tare da manyan fa'idodi guda uku na saurin amsawa, babban daidaito da ƙarancin aiki, ya magance manyan matsalolin fasahar PCR dangane da inganci, takamaiman aiki da daidaitawar yanayi, ya zama fasaha ta yau da kullun ga kayan aikin PCR na zamani (musamman na'urori masu sauri da ɗaukar hoto), da haɓaka PCR daga dakin gwaje-gwaje zuwa fannoni masu faɗi na aikace-aikace kamar gefen gado na asibiti da gano wurin aiki.
TES1-15809T200 don na'urar PCR
Zafin gefen zafi: 30 C,
Imax: 9.2A,
Babban ƙarfin lantarki: 18.6V
Qmax：99.5 W
Delta T max： 67 C
ACR: 1.7 ± 15% Ω （1.53 zuwa 1.87 Ohm）
Girman: 77 × 16.8 × 2.8mm
Lokacin Saƙo: Agusta-13-2025
