virtual-pcr-sim は PCR 3 段階 (Denature 95°C / Anneal Tm−5°C / Extend 72°C) をノードグラフ + サイクル別 (1+E)^n 指数増殖 + ゲルバンド SVG として可視化する無料 PCR シミュレーターです。Tm 計算フルセット — Wallace 1979 (≤14 nt) 2(A+T)+4(G+C)、SantaLucia 1998 NN ΔH/ΔS + Na⁺ 補正、Owczarzy 2004/2008 Mg²⁺ 補正 — をすべて自前 JS で実装。学習モード (デフォルト、Tm 違反時にガードボックス) / Sandbox モード (multi-band 自由探索) トグルが学部 1 年生ベースラインと自由推論の両方をサポート (外部 npm 0)。

(1) NEB Tm Calculator / Thermo Primer Analyzer は英語のみで可視化 X → ko/en/ja インタラクティブ (2) 学部教科書は Wallace のみ → NN + Mg²⁺ 補正まで段階学習 (3) PCR サイクルの抽象を gel band 可視化で amplicon 指数増殖を直感 (4) 学習モード = Tm−5°C ガードボックス (学部 1 年生ベースライン) / Sandbox モード = Ta=40°C のような違反時に multi-band 自由探索 (学生の自律推論) (5) HDR 効率 5-38% スライダー (Chen 2017 + eLife 2014) (6) 外部 lib 0

① 右上モードトグル — 🎓 学習 (デフォルト、ガードボックス) / 🔬 Sandbox (自由探索、multi-band) ② プライマー配列入力 (5-50 nt) + Mg²⁺ 濃度スライダー (0-5 mM) + Na⁺ 濃度 ③ Tm 自動計算 — Wallace (≤14 nt) / SantaLucia NN (≥14 nt) + Owczarzy Mg²⁺ 補正 ΔTm 表示 ④ Anneal 温度入力 → Tm−5°C 推奨。学習モード: 違反時に結合失敗 + ガードボックス ko/en/ja / Sandbox モード: 非特異 multi-band + 警告 X (学生自律) ⑤ Extension Efficiency E スライダー (0.6-0.95, Henegariu 1997) + サイクル数 (10/20/30) → amplicon (1+E)^n ⑥ Gel band SVG (サイクル 0/10/20/30 比較) — 自前 SVG `<rect>` ⑦ 学術用語 hover (Tm / primer dimer / GC clamp / Taq / annealing / amplicon / Wallace / nearest-neighbor / SantaLucia / Owczarzy 等 18 用語) ⑧ sessionStorage `bp_pcr_mode` でモード保存 + `bp_intro_shown_virtual-pcr-sim` IntroAnimation

例 1) Wallace 20 nt ACGTACGTACGTACGTACGT → Tm = 2·10 + 4·10 = 60°C (学部ベースライン) 例 2) SantaLucia NN 24 nt GC=12 → R primer3 と ±0.5°C 一致 例 3) Owczarzy Mg²⁺ 1.5 mM 補正 → ΔTm > 0 (Mg²⁺ ↑ ⇒ Tm ↑) 例 4) 学習モード + Anneal Tm+5°C 違反 → 結合失敗 + ガードボックス ko/en/ja 例 5) Sandbox モード + Ta=40°C → 非特異 multi-band、警告 X (学生自律) 例 6) 30 サイクル + E=0.95 + initial 100 → amplicon ≈ (1.95)^30 × 100 ≈ 4.3 × 10¹¹ (指数増殖検証)