一、仪器概述与系统组成

QuantStudio 3采用紧凑型设计，适用于标准实验室台面操作。系统由主机、荧光光学模块、加热循环模块、控制显示界面和数据分析软件组成。主机内部包含热循环单元和光路系统，能够实现快速、均匀的温度变化；荧光检测模块可支持多通道激发与发射光的同步采集。该仪器支持96孔标准PCR板、0.1 mL和0.2 mL管型反应体系，满足不同实验需求。触摸屏控制面板提供直观的操作界面，可实时显示扩增曲线、温度状态与运行进度。

二、工作原理

QuantStudio 3的核心原理基于实时监测荧光信号随PCR循环的变化，从而定量分析样品中核酸模板的起始拷贝数。通过在PCR反应体系中加入荧光探针或染料，如SYBR Green或TaqMan探针，仪器在每个循环中捕获荧光信号并生成实时扩增曲线。系统根据阈值线与循环数（Ct值）的关系计算目标基因的定量结果。其独立的光学模块和多波长滤光片可实现多重检测，使用户能够同时分析多个基因靶标，提高实验效率。

三、操作前准备

在操作前应确保仪器放置在水平、无振动的实验台上，环境温度保持在15℃至30℃之间，相对湿度不超过85%。开机前检查电源稳定性并确认主机后部的通风口畅通。使用前应完成系统自检，检查温控模块、光源及摄像传感器是否正常运行。建议定期清洁样品仓表面及光学窗口，以防止灰尘影响荧光检测精度。

实验所用的PCR板和光学盖膜需与仪器型号兼容，避免因透光率差异造成信号偏差。反应体系应在冰上配制，确保酶活性稳定。常用的反应体系体积为20 μL或25 μL，其中包括模板DNA、引物、荧光探针、反应缓冲液和酶。

四、软件设置与实验建立

QuantStudio 3配套的软件平台提供了友好的实验设计界面。用户可通过“新建实验”功能选择实验类型（绝对定量、相对定量、熔解曲线分析、基因表达分析等）。输入样品名称、孔位布局和目标基因信息后，可设定扩增程序。典型的热循环程序包括初始变性阶段（95℃，2分钟），随后为40个循环的变性（95℃，15秒）和退火延伸（60℃，1分钟）阶段。

软件允许用户设定多重通道检测，支持多色荧光探针同时监测。阈值线可自动或手动调整，以保证Ct值计算准确。数据采集频率、荧光通道选择与温控速率均可自定义。完成设置后，可通过触摸屏或电脑端启动实验。

五、运行与实时监控

实验运行过程中，仪器会实时显示扩增曲线和温度变化曲线。系统会根据每个循环结束时的荧光强度计算并绘制实时数据。用户可随时暂停实验以查看反应状态，也可在实验运行时切换视图模式。系统的温控模块保证孔间温差小于±0.25℃，确保样品反应的一致性。

荧光信号通过高灵敏度光电传感器采集，系统自动进行信号校正与基线扣除。若检测到异常荧光漂移，软件将提示进行重新校准或排查样品污染问题。

六、数据分析与结果导出

实验结束后，软件会自动生成扩增曲线、标准曲线、Ct值分布及定量结果表。用户可通过不同算法选择结果分析方式，例如ΔΔCt法用于相对定量分析，标准曲线法用于绝对定量分析。结果可导出为Excel、CSV或PDF格式文件，方便进一步统计分析或报告撰写。

在数据分析模块中，系统可自动识别异常孔位并给出建议，如扩增效率过低、信号漂移或熔解曲线异常。用户可调整阈值或排除异常样本后重新计算结果。

七、常见问题与解决方法

在使用过程中，如出现未检测到荧光信号，应首先检查反应体系是否配置正确，探针或染料是否添加；若Ct值偏高或重复性差，应核实模板纯度及反应体系配比。若仪器显示温控错误，建议重新开机执行温度模块校准程序。光学模块若出现信号衰减，可使用系统自带校准板进行校正。

实验结果偏差可能来源于样品交叉污染或移液误差，建议使用滤芯吸头并在洁净台中操作。对于出现基线不稳定的问题，可通过软件调整基线区间或重新设定阈值。

八、维护与保养

为确保仪器长期稳定运行，应定期进行维护保养。每次使用后，应关闭电源并清洁样品仓；每月检查风扇与通风口，防止灰尘堆积；每季度建议使用标准校准试剂进行荧光通道校准，验证信号一致性。长期不使用时，应覆盖防尘罩并保持干燥环境。

仪器的软件系统应保持更新，以获取最新的算法优化与兼容性支持。用户在进行系统升级前应备份实验数据。若出现运行异常，应保存日志文件以便技术支持分析。

九、实验优化建议

为获得更高精度的数据，应注意模板质量和引物设计。模板DNA应无蛋白和有机物污染，纯度（A260/A280）在1.8至2.0之间。引物应避免形成二聚体和发夹结构，扩增产物长度建议控制在80-200 bp之间。荧光探针应具有高特异性并与目标序列匹配良好。

在进行多重PCR实验时，应确保各通道之间的光谱干扰最小，可通过软件中的通道分配功能进行优化。反应体系中Mg²⁺浓度与酶活性对扩增效率影响较大，建议通过预实验确定最佳浓度。

十、应用范围

QuantStudio 3适用于基因表达分析、病原体检测、拷贝数变异分析、SNP分型、miRNA分析、转录调控研究等领域。在生命科学研究中，可用于探究基因调控机制、验证转录组结果；在医学检测中，可用于快速病原体定量、药物敏感性分析及生物标志物检测；在农业与环境科学中，可应用于转基因检测、微生物群落监测及污染源定量分析。

十一、安全注意事项

操作人员在使用仪器前应接受培训，熟悉电气安全规范。禁止在通风不良或高湿环境中使用仪器。实验中涉及的样品和试剂应符合生物安全要求，PCR产物不得在仪器附近开启，以避免污染。操作过程中应避免触摸加热模块，防止烫伤。