据物理学家组织网8月29日（北京时间）报道，美国能源部劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员最近开发出一种核酸（DNA和RNA）快速扩增技术，使聚合酶链式反应（PCR）的速度大大加快，可在3分钟内将基因组片段扩增10亿倍，从而迅速识别病原菌。这一突破有望使疾病快速诊断很快成为现实。相关论文发表在《分析师》杂志上。
PCR技术能让研究人员将一段DNA或RNA复制上百万份，用于基因组测序、基因分析、遗传病诊断、亲子鉴定、法庭鉴定以及确定疾病感染等。传统PCR过程通常需要1小时到几天时间，但快速诊断、应急反应或传染病监控往往要求PCR技术缩短到几分钟。
领导这项研究的工程师雷金纳德·比尔和同事克服了酶动力学和热动力学方面的限制，利用多孔材料和绝热薄膜制造出一种设备，实现了极速热循环，能够每秒钟加热或制冷45℃，一次热循环不超过2.5秒。比尔特别指出：“这种设备的独特之处还在于，它制冷的速度和加热一样快。”
开发出这种设备后，比尔和同事从10种商用酶中选出了2种链式反应速度极快的酶，并通过调整参数使反应进一步加速。
他们用一种肠杆菌属的细菌测试了新PCR设备迅速扩增DNA片段的能力，然后用一段严重急性呼吸道综合征（SARS）DNA片段演示了设备在处理威胁公共健康病毒方面的效果。该设备完成对目标DNA30个周期（10亿倍）的PCR扩增，用时仅为2分18秒。
目前，研究小组正在开发一种实时探测设备。按照他们的设想，将来一台PCR仪器就能完成整个测试，从样本到结果只需10分钟。市场对这种设备的需求将是巨大的，除传统的公共卫生和医疗研究领域外，一台简单实用的实时PCR设备在养殖、农业以及食品加工行业也非常有用，可用于保障食品安全。