PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶链式反应)扩增技术是各类疾病的重要检测手段,甚至被当作是传染病检测的金标准之一。PCR核酸检测的优势包括:灵敏度高、特异性强、准确性高及技术成熟度高。传统PCR扩增反应需要集成复杂精密温控系统的热循环仪来支撑,因此,PCR仪的体积大、成本高,且操作复杂,对实验室硬件条件及操作人员的要求较高,这不利于PCR扩增检测技术的推广与应用。另外,传统PCR仪以试管为反应载体,由于受到加热模块、试管的热容及整个加热环节的热惯性影响,热循环过程的升降温速率往往较低,导致各个反应温度间相互切换过程占用了较多的PCR反应总时间,由此使得PCR总检测时间较长。为了进一步提升PCR检测的综合性能,结合微流控技术,研究快速、简单、低成本、便捷的PCR扩增检测技术与系统,对于现场快速检测(Point-of-Care Testing,POCT),实现各类医疗环境、非典型医疗环境,社区医院、诊所、乃至户外的核酸检测,具有重要的意义。本文对PCR扩增、检测相关的关键技术进行了研究。一方面,结合微流控芯片技术,研究了基于微流控芯片的PCR扩增技术与系统,实现了便携式、自动化、快速PCR扩增。实验结果表明,微流控PCR扩增系统能够实现对扩增样品的成功扩增。另一方面,基于对流PCR(Convective PCR,CPCR)扩增原理与荧光检测原理,研究了高通量实时CPCR扩增检测技术与系统。与传统PCR扩增方法(扩增时间:1-2小时)相比,高通量实时CPCR扩增检测系统基于简化的恒温加热模式,不仅明显降低了仪器成本,而且还显著缩短了核酸检测时间(≤30分钟),实现了超高速核酸扩增检测。实验结果表明,高通量实时CPCR扩增检测系统能够快速实现对特定靶标的扩增与检测。基于在快速性、简便性、体积、成本及便携性等方面的显著优势,微流控PCR扩增系统、高通量实时CPCR扩增检测系统为POCT核酸检测打下了坚实基础。