近日，中國科學院上海應用物理研究所與清華大學合作，發展了一種新型的離子介導聚合酶鏈式反應（Ion-Mediated Polymerase Chain Reaction, IM-PCR），通過精確調控溶液pH值（即質子和氫氧根離子），可以在室溫下完成PCR擴增，相關結果發表于《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）雜志，并申請了美國和國際專利。

　　PCR是體外通過酶反應合成、高靈敏擴增目標基因片段的一種方法，是最常用的分子生物學技術之一。常規PCR是通過控制溶液溫度來實現DNA分子的可逆變復性，從而達到復制擴增的目的。而這種升降溫過程通常需要復雜的控溫裝置并消耗大量能源。從理論上來說，DNA變復性還可以通過酸堿變性來實現，然而如何在不改變溶液體積的情況下精確控制溶液pH值則是一個難題。上海應物所物理生物學研究室樊春海課題組與清華大學化學系劉冬生課題組合作，建立了一種基于微流控的電化學芯片，可以通過電壓驅動快速、精確調控溶液pH值，并實現了對DNA分子機器的電驅動控制（Nano Lett. 2010,10,1393）。基于這一研究基礎，上海應物所博士張一和副研究員李茜發現微流控電化學可以有效控制PCR反應體系的pH值，實現了室溫下的酸堿驅動的IM-PCR擴增。與傳統PCR技術相比，這一新型的集成化IM-PCR技術無需變溫過程，所有反應步驟均在室溫下進行。這一小型化、低成本、易于集成的PCR新技術有望在生物檢測、臨床診斷及環境監測中發揮作用。

上海應物所發展出基于酸堿調控的室溫PCR新方法