PCR 热循环仪虽然设计相对简单,但在现代医学和研究中却发挥着重要作用。随着我们不断面临新的医学挑战,准确、快速的 DNA 复制的价值只会越来越大,巩固了热循环仪在医疗设备史上的地位。
购买和维护 PCR 热循环仪的成本可能相当高,但它们对医学诊断和研究的宝贵贡献值得投资。目前正在努力开发更实惠、更便携的版本,以提高可及性,特别是在资源匮乏的环境中。
PCR 热循环仪的发展在医学领域留下了不可磨灭的印记,大大提高了诊断准确性和研究能力。它们的不断进步预示着未来快速、精确且方便的 DNA 分析将继续支持医学诊断和治疗策略。
您是否正在寻找适合您的研究或临床实践的高质量 PCR 热循环仪产品? 提供一系列高品质热循环仪,从紧凑型到高通量系统,旨在满足您的需求。我们的 PCR 热循环仪可快速准确地扩增核酸序列,使您能够在 PCR 过程中获得可靠且可重复的结果。立即浏览我们的产品系列,迈出推进您的研究或临床实践的下一步。
Thermo系列,美国安捷伦,Hach DR1900 便携式分光光度计,罗氏诊断公司的 Cobas Liat PCR 系统,Qiagen QIAcube PCR 和 DNA RNA 纯化等系列产品
实时荧光定量PCR的基本原理是利用DNA聚合酶在PCR过程中合成新DNA链的特性,结合一种荧光标记的探针或染料,通过实时监测荧光信号的增加来测量PCR反应的进行程度 [2]。由于在PCR扩增的指数时期,模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在线性关系,所以成为定量的依据。实时荧光定量PCR具有多项优点,包括高灵敏度、高特异性、宽线性范围、快速、自动化程度高以及对样本数量和质量要求低等。它广泛应用于基因表达分析、病原体检测、基因型分析、环境微生物学研究等领域。
在PCR反应开始时,两个特定引物(一对引物)与待测DNA模板序列的两端结合。这些引物是由实验人员设计的,与待测序列的特定区域互补。在实时荧光定量PCR中,还添加了一种荧光标记的探针。这个探针也与待测DNA序列的特定区域互补,并且在PCR过程中与靶DNA结合。探针上的荧光分子通常被一个猝灭器掩盖,因此荧光被猝灭。但是,当探针与目标DNA结合时,它被DNA聚合酶切割,释放出荧光分子,导致荧光信号的增强。这个荧光信号的强度与PCR反应中的目标DNA数量成正比。
将标记有荧光素的Taqman探针与模板DNA混合后,完成高温变性,低温复性,适温延伸的热循环,并遵守聚合酶链反应规律,与模板DNA互补配对的Taqman探针被切断 [3],荧光素游离于反应体系中,在特定光激发下发出荧光,随着循环次数的增加,被扩增的目的基因片段呈指数规律增长,通过实时检测与之对应的随扩增而变化荧光信号强度 [4],求得Ct值,同时利用数个已知模板浓度的标准品作对照,即可得出待测标本目的基因的拷贝数。
检测方法
1.SYBRGreenⅠ法:
在PCR反应体系中,加入过量SYBR荧光染料,SYBR荧光染料特异性地掺入DNA双链后,发射荧光信号,而不掺入链中的SYBR染料分子不会发射任何荧光信号,从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。
SYBR定量PCR扩增荧光曲线图
PCR产物熔解曲线图(单一峰图表明PCR扩增产物的单一性)
2.TaqMan探针法:
探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时,Taq酶的5’-3’外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物的形成完全同步。
仪器设备
热循环装置
实时荧光定量PCR仪器的核心组件之一是热循环装置,它能够控制PCR反应体系的温度变化。热循环装置通常由Peltier温度控制模块构成,能够快速、精确地调节反应体系的温度,通常包括加热和冷却功能,能够在不同的PCR反应步骤中(如变性、退火、延伸)快速切换温度,以满足PCR反应的要求。
光学检测系统
实时荧光定量PCR仪器配备了高灵敏度的光学检测系统,用于实时监测PCR反应过程中荧光信号的变化,通常包括激光器、滤光片、光电二极管(photodiode)等部件,能够对荧光信号进行准确、稳定地检测。
荧光探测通道
实时荧光定量PCR仪器通常配备多个荧光探测通道,用于同时检测多个靶序列或多种荧光标记。每个荧光探测通道都具有特定的波长范围,用于检测不同荧光标记产生的荧光信号。
自动化功能
部分实时荧光定量PCR仪器具备自动化功能,能够实现样品加载、PCR反应、数据分析等过程的自动化操作。这些自动化功能能够提高实验效率,减少操作失误,特别适用于大规模样品处理和高通量实验。