原理与工作流程

PCR（聚合酶链反应）是由Mullis于1983年提出的一种在实验室中扩增特定DNA序列的技术。它依赖于特殊的酶，即DNA聚合酶，能够在高温下将模板DNA分开，然后在低温下引入新的核苷酸，并再次复制模板，从而实现对目标基因片段的无限放大。这一过程可以重复多次，每一次循环都能增加目标基因片段的数量。

应用领域

由于PCR技术灵敏度高、操作简单，因此被广泛应用于遗传学研究、病原体检测以及遗传工程等领域。例如，在临床诊断中，通过PCR技术可以快速、高效地检测某些疾病相关基因或病毒，如HIV、TB和某些癌症相关突变等。

关键参数及选择

在实际操作中，进行PCR反应需要考虑几个关键参数，这些参数包括引物设计、启动子温度（Tm值）、扩增循环次数和温度梯度等。在选择适宜的条件时，还需考虑到样本质量和数量，以及所需扩增DNA序列的长度和复杂性。

常见问题与解决方案

在进行PCR反应过程中可能会遇到一些问题，比如非特异性扩增、大量不纯化产品、小范围起始点的问题这些都是影响结果准确性的重要因素。为了解决这些问题，可以调整上述提到的关键参数，也可以使用其他辅助方法，如添加具体抑制剂来提高特异性，或采用不同型号的PCR仪以优化扩展条件。

未来发展趋势

随着科技不断进步，未来对于PCR仪及其技术也有更多前瞻性的期待。一方面，是对现有设备性能提升，比如更快捷、高效率；另一方面，是结合新兴材料科学和纳米技术，将微小化手持式或者甚至可穿戴式设备带入日常生活，使得快速且便携式的人类健康监测成为可能。此外，以CRISPR-Cas9这样的编辑工具为代表的一代基因编辑工具也使得直接在细胞内修改DNA成为可能，这对于医学治疗具有革命性的意义。