PCR仪（聚合酶链式反应仪，Polymerase Chain Reaction Machine）的工作原理基于DNA复制的自然过程，通过模拟DNA复制的关键步骤，在体外快速扩增特定的DNA片段。以下是PCR仪工作原理的详细解释：

一、基本步骤原理

1、变性：

将反应体系加热到 90℃-95℃左右，此时双链 DNA 分子的氢键断裂，两条互补链解开成为单链 DNA，便于后续以单链为模板进行新链合成。例如，常见的基因组 DNA 经过这一高温处理后，原本的双链结构会被打开，形成单链状态。

2、退火：

温度降低至 50℃-65℃左右，根据引物（人工合成的短链 DNA 片段，能与目标 DNA 序列两端特异性结合）的碱基组成和长度等因素确定具体温度。在这个温度下，引物可以按照碱基互补配对原则，结合到单链 DNA 模板上与之互补的特定区域，为后续 DNA 新链的合成确定起始位置。

3、延伸：

温度升高到 70℃-75℃左右，这个温度是 DNA 聚合酶的Z适作用温度，在 DNA 聚合酶（常用的如 Taq DNA 聚合酶等，它具有热稳定性，能耐受高温变性步骤的反复加热）的催化作用下，以单链 DNA 为模板，以 dNTP（脱氧核苷三磷酸，是合成 DNA 的原料）为底物，按照碱基互补配对原则，从引物的 3’端开始逐个添加脱氧核苷酸，合成与模板链互补的新 DNA 链。

二、循环扩增

经过变性、退火、延伸这一循环后，DNA 的量实现了一定程度的增加，一条双链 DNA 经过一轮循环后变成了两条双链 DNA。然后不断重复上述三个步骤，每循环一次，DNA 的数量就会以指数形式增长，经过几十次循环后，就可以获得大量的目标 DNA 片段，便于后续进行检测、分析等操作。、

总之，PCR 仪通过精确控制温度变化，按照设定好的程序让反应体系反复经历变性、退火、延伸的循环过程，实现对特定 DNA 片段的体外大量扩增。