
什么是赛默飞实时荧光定量 PCR 系统
赛默飞(Thermo Fisher Scientific)实时荧光定量PCR系统是一系列用于分子生物学和基因研究的高性能设备,主要用于实时监控并定量检测DNA或RNA的扩增过程。通过检测荧光信号的变化,实时荧光定量PCR(qPCR)系统能够定量分析基因表达、检测病原体、分析突变、执行基因分型和拷贝数变异检测等实验。这类设备广泛应用于生命科学研究、临床诊断、制药研发、食品安全检测等多个领域。
一、赛默飞实时荧光定量PCR系统的工作原理
实时荧光定量PCR系统通过以下过程实现DNA/RNA的扩增与检测:
PCR扩增反应:通过PCR(聚合酶链反应)技术对目标基因片段进行扩增。在每个扩增循环中,DNA模板被加热解链(变性),然后在适合温度下进行引物退火和扩展,最终合成新的DNA链。
荧光检测:赛默飞qPCR系统通过荧光探针或染料,如TaqMan探针、SYBR Green染料等,实时监控每个扩增循环中产生的DNA量。荧光信号强度与DNA的数量成正比,因此可以精确监控DNA扩增过程。
实时定量:通过检测荧光信号强度,qPCR系统能够定量分析每个循环结束时的DNA产物。定量分析通常包括相对定量(如基因表达分析)或绝对定量(如病毒载量测定)。
二、赛默飞实时荧光定量PCR系统的主要特点
1. 高灵敏度和精确性
赛默飞的qPCR系统具有极高的检测灵敏度,能够检测微量的DNA或RNA样品。系统设计保证了扩增过程中的精确温控和灵敏的荧光检测,使其能够定量分析低拷贝数样品。
2. 多通道荧光检测
赛默飞qPCR系统通常配备多个荧光通道,能够同时检测多个靶标基因。这种多重检测能力大大提高了实验效率,特别适合需要同时检测多个基因或靶标的应用,如基因表达定量、病原体检测等。
3. 快速反应
系统设计采用了高效的热循环控制技术,确保PCR反应的快速升温和降温,显著缩短了PCR反应时间。这对于需要高通量检测的实验室尤为重要,能够在短时间内处理大量样品。
4. 用户友好软件
赛默飞qPCR系统配备了直观的操作软件,简化了实验设置、数据监控和分析流程。软件通常支持自动Ct值计算、标准曲线绘制、熔解曲线分析等功能,帮助科研人员快速获得实验结果。
5. 高通量和灵活性
赛默飞qPCR系统支持多种样品格式,包括96孔板、384孔板和TaqMan Array卡,适合从低通量到高通量的实验需求。不同型号的设备可以根据实验室的需求,提供灵活的通量选择,满足不同规模的研究需求。
6. 远程监控和自动化集成
部分赛默飞qPCR系统支持与Thermo Fisher Cloud平台集成,用户可以通过云平台进行远程监控实验进度、数据管理和结果分析。同时,系统能够与自动化液体处理系统集成,进一步提升高通量样品处理的效率。
三、赛默飞qPCR系统的主要型号
赛默飞提供多种qPCR系统,适合不同实验室需求。以下是一些常见的型号:
QuantStudio™ 3 实时荧光定量 PCR 系统
入门级的qPCR系统,适合中小型实验室,具备易用性和灵活性,配备4个荧光通道,支持多种实验应用。
QuantStudio™ 5 实时荧光定量 PCR 系统
提供更高的灵活性和多通道荧光检测能力,适合多样化应用,支持96孔板和384孔板的反应格式。
QuantStudio™ 6 Flex 实时荧光定量 PCR 系统
灵活性高,支持96孔板、384孔板及TaqMan Array卡,适合高通量实验室应用。
QuantStudio™ 7 Pro 实时荧光定量 PCR 系统
专为高通量和智能化实验设计,配备6个荧光通道,并具有自动化集成能力,适合需要多靶标检测的应用。
QuantStudio™ 12K Flex 实时荧光定量 PCR 系统
超高通量系统,支持一次实验处理多达12,000个反应,适合大规模基因筛查和复杂的多靶标PCR实验。
四、应用领域
赛默飞qPCR系统广泛应用于生命科学、制药和临床研究等领域,主要包括以下几个应用场景:
1. 基因表达分析
通过实时定量PCR技术,赛默飞系统能够精确检测基因的mRNA表达水平,帮助研究人员研究基因调控、药物作用机制及疾病相关基因表达差异。
2. 病原体检测
在临床诊断中,qPCR系统常用于检测病原体DNA或RNA,包括病毒、细菌等。其高灵敏度和高特异性使得qPCR成为传染病快速诊断的主要手段。
3. 基因分型与突变分析
赛默飞qPCR系统可以用于基因分型和突变检测,适合单核苷酸多态性(SNP)分析和基因突变筛查,在遗传病研究和个体化医疗中有广泛应用。
4. 食品安全和环境检测
qPCR系统还广泛应用于食品安全检测和环境监测,如检测转基因作物成分、致病菌和环境污染物等。
五、使用效果和优势
赛默飞qPCR系统以其高效、灵敏和可靠的性能受到全球实验室的广泛认可。用户反馈其操作简便、检测精度高,并且能够灵活适应不同的实验需求。软件平台简化了实验设置和数据分析的流程,帮助用户快速获取实验结果。尤其在基因表达定量、病原体检测和高通量基因筛查中,赛默飞qPCR系统表现出色。
六、总结
赛默飞实时荧光定量 PCR 系统凭借其灵活的多通道检测、高通量处理能力和用户友好的软件支持,广泛应用于分子生物学、临床诊断、药物研发等领域。无论是基础研究,还是高通量筛查实验,赛默飞的qPCR设备都能提供精确、可靠的检测结果,是现代实验室的理想工具。
