难度级别：高级(详情请见文末免责声明)。

以下是我使用过的零件和方法，以及目前取得的成果。我认为这个项目现已达到了一个阶段，或许其他人会觉得它值得考虑用于更复杂的组装项目。它源自一个 Instructables 教程：http://www.instructables.com/id/Coffee-Cup-PCR-Thermocycler-costing-under-350/
您或许也可以查看BioHacking相关解释的网页，网址如下：http://en.wikipedia.org/wiki/Biohacking以及在“开放PCR”项目中所做的出色工作http://openpcr.org/

我们的想法是为这个模块探索一种3D打印外壳。其可能性似乎几乎无穷无尽。我可以尽快完成CAD设计，然后快速打印出新的外壳设计。希望这些信息能对你们的开发思路有所帮助。

该项目旨在设计一款 3D 打印、USB供电、可远程访问、一次性使用且成本低廉的实时定量 PCR(qPCR 或 RTPCR)模块。

背景介绍：

聚合酶链式反应(PCR)彻底改变了法医学、医学、生物学和野外研究等多个领域。然而，能够在PCR过程中实时追踪并显示DNA样本扩增情况的实时PCR(RT-PCR)平台价格高昂，令人望而却步。若能开发出成本低廉、可3D打印、通过USB供电且支持远程访问的系统，价格在220美元以下，无疑将为科研、医学和教育领域带来巨大助力。

是什么让这个项目如此引人入胜呢？

1.应用范围广泛，对教育和研究领域具有重大影响。
2.新颖的3D可打印设计特色
3.低成本技术的组合应用
4.提供研究技术的使用权限

1. 用于野外研究的加固型系统

这一项目的一个独特之处在于，开发低成本便携式RT-PCR模块将覆盖多个层面和多种教育应用场景。这些应用场景包括：从高中生科学项目中的青年科学家培训，到研究生院分子生物学实验室的经济实惠教学能力，再到研究生研究实验室，还包括耐用便携的野外研究应用。

我们的目标是以低于220美元的价格提供一款便携式USB供电的实时聚合酶链反应

我们的目标不仅是以合理的价格为学术项目提供这一系统，还要使模块更加耐用，可用于生物医学、环境和野外研究等领域。

理想情况下，该设备可以配备一个Parallax Basic Stamp模块、一块液晶显示屏以及一个Minty Boost电源供应器来运行。

初步测试表明，系统具备可接受的热循环性能(即使没有泡沫塑料保温层)，并且能根据热循环情况适时监测光照水平。

LabVIEW图形化软件平台能轻松调整功能并开发高级用户界面。目前，我正在另一个图表中调整基于温度读数的光传感功能。

免责声明：这只是我的个人经验。我不是在告诉你该怎么做，只是分享我的经历。如果你尝试了这些步骤却导致电脑损坏，那后果自负。说真的，我真心这么认为。本项目旨在探索低成本实时PCR技术在3D打印平台上的应用能力，并非用于诊断或现场研究。它仅供教育、指导或演示之用。

当前项目阶段：该项目仍在进行中。目前正在LabVIEW中编写光照强度检测程序，基于周期性温度监测，生成独立的光照强度曲线图，并将数据记录至txt文件中。此外，我还希望找到更灵敏的光传感器，比如光电倍增管(PMT)，但需坚持仅使用USB供电的限制条件。或许可以考虑Phidget光传感器。不过目前的模块仅支持单次采样，我计划将其升级为四次采样系统。借助3D打印技术，这项改

操作指南及零件清单：

1) 组装电子元件。
2)使用LABVIEW编写控制程序(或配备LCD屏幕的Basic Stamp模块)
3)为模块打印一个3D外壳/外罩(带盖子的六边形盒子)。
3)为LED钻孔，为顶部的样品管钻孔，并为带通滤波器支架预留安装孔位。
带通滤波器位于光敏电阻上方，位于样本与光敏电阻之间。
4)做一些酷炫的实验

• 请注意，当0.2毫升的PCR管置于顶部样品孔中时，LED灯会以一定角度照射到该管上，而BAND通带滤光片则不在LED光束的直接照射路径上。六边形结构的内角均为120度，这些角度汇聚于样品管上，而Minco Thermofoil加热器则位于外壳的前后两侧。

零件清单：

• 温度传感器 [1051_2 - Phidget温度传感器，1输入，60美元]
• 热电偶 [3109_0 - TPK-01G 珠形探头 K 型(-50°C 至 +450°C)，售价 12 美元]
• 加热器 [Minco 加热器，低电压型号 [MINCO HK5561R37.4 L12B 0021]，两个在 eBay 上购买，价格 25 美元]
• 数据线 [之前项目用过的旧 USB 数据线 - 免费赠送]
• 继电器 [3053_0 - 双SSR继电器板，售价30美元]
• 光敏电阻 [从 eBay 上买的，一袋装，价格2美元]
• Phidget 电压分压器 [1121_0 - 电压分压器，售价 7 美元] ，灵敏度可调
• 带通滤光片 [埃德蒙光学 Filter INT 532或535纳米，直径11.80毫米，售价25美元]
• 控制程序 [LabVIEW]
• 2/2/2 数字输入、2个数字输出，2个模拟输入板 [1011_0 - Phidget接口套件 2/2/2，售价50美元]
• LED [能发出适用于SYBER绿色荧光的波长(水绿色，波长497纳米)]，价格约10美元一套。
  请记住，你也可以使用红外LED，但可能会出现一些次级峰。

零件总成本为50+25+1+30+25+12+60+2+10=215美元(不包括LABVIEW软件和3D打印机的费用)。

• 如果你既没有3D打印机，也没有LabVIEW图形化编程平台，那么可以考虑使用Altoid Minty Boost作为电源(可承受30个热循环)，以及带有LCD屏幕的Parallax教育板(Basic Stamp)。编程过程其实很简单——只要保持宏观视角，在黑板上画出你希望BASIC程序实现的功能。然后逐步分解每个模块，逐一测试其功能。实际上，事情并没有看上去那么复杂。需要注意的是，在温度曲线上升和下降过程中，要确保LED灯亮

免责声明：这只是我的个人经验。我不是在告诉你该怎么做，只是分享我的经历。如果你尝试了这些步骤却导致电脑损坏，那后果自负。说真的，我真心这么认为。本项目旨在探索低成本实时聚合酶链反应