荧光定量PCR(Real-Time PCR,简称qPCR)是现代分子生物学中应用最广泛的核酸检测与定量技术之一。它通过荧光探针或荧光染料的信号变化,实时监测PCR扩增反应,从而实现对目标核酸的定性与定量分析。
博日荧光定量PCR仪FQD-96C作为新一代实时荧光定量PCR平台,具备灵敏度高、数据处理速度快、通量大、扩增结果直观等优势。扩增分析是该仪器的核心功能之一,它不仅决定检测是否成功,还直接影响到实验结论的可靠性。本文将从技术原理、分析流程、结果解读、应用价值与注意事项等方面,对FQD-96C扩增分析进行系统介绍。
PCR通过高温变性、低温退火和延伸三个阶段循环进行,理论上实现目标DNA片段的指数扩增。在理想状态下,每一轮循环产物量应加倍。
FQD-96C通过实时监测扩增过程中的荧光信号变化来分析扩增情况。荧光信号主要来源于两种方式:
荧光染料法(如SYBR Green):与双链DNA结合后发出荧光,适用于多种基因扩增。
荧光探针法(如TaqMan探针):通过特异性探针与目标序列结合释放荧光,特异性更强。
随着循环进行,荧光信号逐渐增强,形成典型的S型扩增曲线。通过对曲线的分析,可以获得关键指标如Ct值、扩增效率和产物特异性。
仪器能够在反应的每个循环结束时采集荧光信号,并立即绘制曲线,帮助研究人员直观掌握扩增动态。
软件根据阈值线与扩增曲线的交点自动计算Ct值,为定量分析提供依据。
FQD-96C支持多荧光通道,可以在同一反应中同时监测多个目标基因或内参基因。
除扩增曲线外,还可生成熔解曲线和标准曲线,以验证扩增产物的特异性和定量结果的可靠性。
系统能对多组样本进行数据统计与比较,并支持多种格式的数据导出,便于进一步分析。
提取DNA或RNA,并进行质量检测。
根据实验目的选择适当的反应体系与引物。
对RNA模板需先进行逆转录,获得cDNA后再用于扩增。
PCR缓冲液、dNTPs、Mg²⁺、Taq酶、引物、探针或染料及模板。
配置过程中应避免交叉污染,严格控制浓度。
在FQD-96C软件中输入循环参数,包括变性、退火和延伸的温度与时间。
根据实验需求调整循环数,一般为35–45个循环。
选择相应的荧光通道(如FAM、HEX、ROX等)。
设定采集点,通常在延伸阶段或特定温度点采集。
启动扩增程序,实时观察曲线变化。
确保阴性对照不出现扩增,阳性对照扩增曲线正常。
软件自动生成扩增曲线并计算Ct值。
根据实验设置选择阈值线与基线范围。
可进一步绘制标准曲线,实现定量分析。
基线期:前几个循环,荧光信号接近背景。
指数期:荧光信号成指数增长,是计算Ct值的关键区域。
平台期:反应趋于饱和,荧光强度稳定。
呈典型S型。
重复样本之间的Ct值差异小于0.5。
平台期平稳,无明显波动。
平直线:样本无扩增。
拖尾曲线:反应效率低。
突变曲线:可能存在气泡、污染或仪器故障。
利用已知浓度的标准品绘制标准曲线。
通过Ct值与标准曲线对照,计算未知样本的拷贝数。
以内参基因作为校正。
通过ΔΔCt方法比较实验组与对照组的基因表达差异。
标准曲线斜率在-3.1至-3.6之间表明扩增效率合理(90%–110%)。
样本纯度与浓度直接影响扩增结果。
抑制剂残留可能导致信号偏弱。
引物应特异性强、GC含量适中。
避免二聚体或发夹结构。
Mg²⁺浓度对酶活性与特异性影响显著。
不同探针或染料需匹配适当体系。
光学系统需定期清洁。
温控模块需校准以保证扩增均一性。
病原体核酸检测:如病毒、细菌的快速诊断。
遗传病筛查:检测突变或缺失基因。
基因表达分析。
分子克隆验证。
转基因鉴定。
转基因作物检测。
食品中致病菌检测。
水体和空气中病原体监测。
生物多样性评估。
设立阴性对照和阳性对照,确保结果可靠。
阈值线应设在指数期,避免偏高或偏低。
操作全程应避免核酸污染。
若出现异常曲线,应从模板、引物、体系和仪器多方面排查。
每次实验应建立详细记录,以便追溯与优化。
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