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漸縮漸擴毛細管應用於對流式PCR的熱流模擬分析

為了解決Isothermal PCR的問題，作者曹晉誠 這樣論述：

摘 要 IAbstract II致 謝 IV目 錄 V圖索引 IX表索引 XII符號索引 XIV第一章 緒論 11.1 前言 11.2 文獻回顧 21.2.1 聚合酶連鎖反應 21.2.2 熱對流式聚合酶連鎖反應(CPCR) 51.2.3 數值模擬 131.3 研究動機、目的與研究流程 16第二章 物理模式與理論分析 232.1 熱傳基本原理 232.1.1 熱傳遞理論 232.1.2 熱阻定義 252.1.3 自然對流 262.2 毛細管設計 272.2.1 CPCR之實

際運作 272.2.2 毛細管尺寸 292.2.3 熱源之設計 34第三章 數值方法 393.1 統御方程式 393.2 數值計算方法 423.2.1 求解流程 433.2.2 離散化方程式 453.2.3 上風差分法 463.2.4 壓力與速度耦合 463.3 紊流模組 483.4 邊界條件與參數設定 50第四章 原始CPCR毛細管之熱流場模擬分析 554.1 數值模型建立 554.1.1 模型架構與元件規格 614.1.2 模型設計之限制條件 644.2 數值模型與網格規劃 664.3 熱

流場分析與流場缺失彙整 794.3.1 CPCR分析儀之毛細管熱流場分析 794.3.2 原始CPCR毛細管之缺失整理 84第五章 CPCR毛細管之改良方案 865.1 粗短型毛細管 865.1.1 毛細管之模型設計 875.1.2 毛細管之熱流場分析 905.1.3 毛細管之性能分析 925.2 漸縮漸擴毛細管 945.2.1 漸縮漸擴毛細管模型設計 955.2.2 漸縮漸擴毛細管之熱流場分析 955.2.3 漸縮漸擴毛細管之性能分析 109第六章 漸縮漸擴毛細管之參數分析與性能優化 1106.1 不同半徑比之漸縮

漸擴管的熱流場分析 1106.2 熱源和熱沈之溫度調整的PCR特性評估 1196.2.1 熱源和熱沈的溫度調整後之熱流場分析 1216.2.2 熱源和熱沈的溫度調整後之溫度控制性分析 1306.3 不同漸縮漸擴半徑比之毛細管的PCR性能比較 135第七章 結論與建議 1397.1 結論 1407.1.1 對流式PCR運作之必要條件分析 1407.1.2 不同CPCR毛細管之外型設計 1417.1.3 漸縮漸擴毛細管之特性分析 1457.1.4 改善後漸縮漸擴管與原始CPCR毛細管之比較分析 1487.2 建議 150參考文

獻 155

可攜帶型隔絕式恆溫聚合酶連鎖反應檢測鯨豚弓蟲感染之研發

為了解決Isothermal PCR的問題，作者謝孟容 這樣論述：

弓蟲病是一個重要的人畜共通傳染病，不管是在獸醫學以及公共衛生上都十分重視。在鯨豚身上發現陸地上的弓蟲病，可以視為是一個從陸地到海洋的病源污染。目前，弓蟲診斷需要在專業的實驗室裡進行，因此弓蟲的病例報告主要來自某些特定的國家。此外，當擱淺事件發生在含有許多島嶼的熱帶國家，並不是每個小島都有後送的實驗室。由於交通運輸不便，運送樣本時間過長，加上天氣炎熱，以至於擱淺動物樣本難以良好保存，使得DNA容易降解讓疾病監測更加困難。為了監測全球的擱淺鯨豚的弓蟲感染情形，我們研發可攜帶性之隔絕式恆溫PCR (insulated isothermal PCR, iiPCR)，搭配小型自動磁珠萃取，達到野外檢測

之目的。我們使用B1基因當作檢測弓蟲的目標基因，同時使用鯨豚的β2-microglobulin (B2M)基因當作內部控制。將弓蟲質體加入鯨豚大腦、小腦、心肌、肌肉模擬臨床樣本，進行靈敏度分析。結果顯示B1/B2M (B1 gene/ β2-microglobulin) iiPCR在25 mg的組織下，只要21~86個緩殖體就可以檢測出陽性，B1/B2M iiPCR與qPCR有幾乎完美一致性(92%; 95% CI: 0.78–0.90; κ=0.84)。雙重B1/B2M iiPCR檢測平台不只方便攜帶去野外檢測，且敏感性高也更快速得到檢驗結果，適合運用在擱淺鯨豚之弓蟲檢驗。此平台提供一個有效

方法，以鯨豚作為哨兵動物，評估並監測目前海洋環境生態的健康。