实际上，IVD制造商将分子诊断推向POCT环境所作的努力，促进了样本制备（核酸提取纯化）、扩增和检测等技术的发展和集成。
由GNABiosolutionsGmbH（德国马丁斯里德）开发的激光PCR是根据核酸在功能化纳米粒子上的脉冲控制扩增（PCA）的原理进行的。
——激光激活的PCA在局部引发了瞬时的加热和冷却，而反应的大部分则保持在一个恒定的温度。鉴于激光波长和金纳米粒子的质子吸收特性相匹配，激光照射胶体纳米粒子（最好是由金制成的）能够对均匀分散的纳米粒子进行局部和超快速的加热。激光以短脉冲（如微秒）加热纳米粒子（皮摩尔浓度），从而在核酸扩增过程中保持批量反应温度基本不变。通过有效地将热循环限制在纳米粒子上，引物附着在纳米粒子的表面，激光PCR可以实现加热和冷却循环，可以在10分钟内对10拷贝的目标核酸完成扩增[24]。
KatharinaMüller等人进一步开发了一种更加经济的脉冲控制扩增方法。
——利用能量脉冲控制直接嵌入扩增反应中的微尺度金属加热元件，在几微秒内加热反应体积的一部分。被加热的微循环器几乎瞬间冷却，形成了超快的加热和冷却循环，只需15分钟就可以完成典型的扩增反应[25]。
KatharinaMüller等人报道了一种在Rayleigh-Benard对流腔内进行的PCR方法。
——利用在特定尺寸的对流腔的两端施加的恒定温度（变性和退火的典型温度值），形成腔内反应液的在重力方向上的温度梯度，进而导致其密度梯度的形成以引发自然对流。反应液的对流运动在温度区域间进行，偶联的DNA变性和退火随之进行[26]。
WenPinChou等报道了利用对流PCR技术在30分钟内完成3种病毒基因组扩增的研究，检测限达到了30拷贝/反应[27]。
——对流PCR技术采用简易温控设备（单个或多个空间分布的恒温热源）进行快速PCR的方案，但由于驱动力是自然对流，目前还没有实现对反应进展的有效预测和控制，因而难以进行定量检测。
——这类流动式的PCR设备根据反应液流动的方向可以分成两种形式，朝一个固定方向持续流动的被称为连续流PCR，另一种反应液被驱动在两个加热块之间返复流动，可被称为“返复流PCR”。
除此之外，焦磷酸盐沉淀引发浊度改变已被用于LAMP反应的视觉终点检测。[23]加入钙黄素染料可以通过荧光增强浊度。为了获得不同颜色的沉淀物，可添加阳离子聚合物以及荧光标记的引物和探针[29]。这些方法都可在反应管密闭状态下完成检测，因此可将扩增子污染的风险降至最低。此外，等温扩增和基于微阵列检出装置组合，用于多重靶点的检测[30]。新型的流体管理和分腔设置使得小规模的多靶点检测变得更加方便。光学检测一直是Real-TimePCR的主流方案。led光源已经大部分替代了原来笨重、昂贵且容易损坏的卤素灯，光电二极管（PD）也正在越来越多的被应用于检测偶联PCR反应过程中被水解的Taqman探针发出的微弱光信号。然而由于分光的需要，检测光路所需的各种光学元件使得检测系统的微型化变的困难。电化学生物传感器已经被证明可以小型化并集成到微流控设备中。
【参考文献】
[23]Mori,Y.andNotomi,T.(2009)Loop-mediatedisothermalamplification(LAMP):arapid,accurate,andcost-effectivediagnosticmethodforinfectiousdiseases.J.Infect.Chemother.15,62–69.
[24]LarsUllerich,StephanieCampbell,FrankKrieg-Schneider,FedericoBürsgensandJoachimStehr.Ultra-fastPCRtechnologiesforpoint-of-caretesting.LaboratoriumsMedizinVolume41Issue5.
[25]KatharinaMüller.Pulse-ControlledAmplification–Anewpowerfultoolforon-sitediagnosticsunderresourcelimitedconditions.PLoSNeglTropDis.2021Jan;15(1):e0009114.
[26]Krishnan,M.(2002).PCRinaRayleigh-BenardConvectionCell.Science,298(5594),793–793.
[27]WenPinChou,PingHeiChen,JrMingMiao,LongShengKuo,ShiouHweiYeh&PeiJerChen.RapidDNAamplificationinacapillarytubebynaturalconvectionwithasingleisothermalheater.BIOTECHNIQUESVOL.50,NO.1.
[28]Madhusudan,KulkarniandSanketGoel.Advancesincontinuous-flowbasedmicrofluidicPCRdevices—areview.Eng.Res.Express2042001.
[29]Mori,Y.etal.(2006)SequencespecificvisualdetectionofLAMPreactionsbyadditionofcationicpolymers.BMCBiotechnol.6,3.
[30]Andresen,D.etal.(2009)HelicasedependentOnChip-amplificationanditsuseinmultiplexpathogendetection.Clin.Chim.Acta403,244–248.
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