PCR基因扩增仪(Polymerase Chain Reaction)是进行PCR反应的关键设备，其原理主要包括PCR反应体系、温度控制和基因扩增过程。
PCR反应体系主要包括DNA模板、引物、dNTPs(脱氧核苷三磷酸)、聚合酶和缓冲液等组分。DNA模板是需要扩增的DNA片段，引物是一对特异性寡核苷酸序列，能够与DNA模板的两端相互补合。dNTPs是建立新DNA链所需的脱氧核苷三磷酸，聚合酶则能够识别引物与DNA模板的结合，并在反应中合成新DNA链。缓冲液则能够维持PCR反应体系的酸碱平衡。
PCR基因扩增仪通过温度控制来模拟PCR反应中所需的不同温度环境。通常包含一个恒温环境控制模块和一个温度升降模块。恒温环境控制模块能够精确控制PCR反应过程中的三个温度区间：变性、退火和延伸。变性阶段通常在94-98°C进行，以使DNA模板的双链解开。退火阶段在45-68°C之间进行，引物与已解开的DNA模板相互补合。延伸阶段在72°C进行，聚合酶能够合成新的DNA链。温度升降模块能够快速调整PCR反应体系的温度，以实现PCR反应的循环。
PCR基因扩增仪通过基因扩增过程实现DNA片段的扩增。基因扩增过程可以分为三个步骤：变性、退火和延伸。在变性阶段，PCR反应体系中的DNA双链被高温解开，形成单链。在退火阶段，引物与DNA模板的两个单链相互补合形成双链结构。在延伸阶段，聚合酶沿着DNA模板链进行DNA合成，生成两个新的DNA分子。以上三个步骤循环进行，每一个循环会形成原有DNA片段数量的两倍，从而实现DNA片段的快速扩增。
PCR基因扩增仪的主要应用包括：
1.基因鉴定和检测：快速扩增出待检测基因的特定片段，用于基因鉴定和检测。
2.基因克隆：扩增出感兴趣的基因片段，并用于进一步的基因克隆实验。
3.基因突变研究：可以扩增出含有特定突变的基因片段，用于研究基因突变对生物功能的影响。
4.基因表达分析：可以扩增出目标基因的mRNA转录产物，用于基因表达分析和定量。
5.DNA测序前的预扩增：可以在进行DNA测序前对DNA样品进行预扩增，以增加测序的灵敏度和准确性。
