赛默飞荧光定量PCR仪QuantStudio 3实验报告
一、概述
QuantStudio 3实时荧光定量PCR仪是Thermo Fisher Scientific推出的中通量定量PCR系统,其数据分析与报告生成功能是实验结果可视化与标准化的重要环节。实验报告(Experiment Report)是整个实验过程的总结与结果呈现,包含实验设定、扩增曲线、熔解曲线、标准曲线、Ct值统计、扩增效率、定量结果与实验结论。
一份完整的QuantStudio 3实验报告不仅反映仪器检测性能与样品质量,也体现实验设计的科学性与数据分析的严谨性。报告可导出为PDF、Excel或CSV格式,用于科研发表、质量监控及临床检测备案。
二、报告的组成结构
QuantStudio 3实验报告由系统自动生成,主要包括以下七个部分:
实验信息(Experiment Information)
热循环参数(Thermal Cycling Parameters)
扩增曲线(Amplification Plot)
熔解曲线(Melt Curve, 若为SYBR体系)
标准曲线与效率(Standard Curve & Efficiency)
Ct值表与定量结果(Ct and Quantification Data)
结果分析与结论(Result Interpretation)
每一部分在报告中都有固定格式与内容字段,可根据实验类型(绝对定量、相对定量、基因分型等)自动调整。
三、实验信息
1. 基本信息
报告首页展示实验名称、创建日期、操作者、仪器型号、软件版本、反应板类型与荧光检测体系(SYBR Green或TaqMan Probe)。
2. 实验类型
QuantStudio 3支持以下实验模式,报告会自动标注:
Standard Curve Quantification(标准曲线定量)
Comparative Ct(ΔΔCt相对定量)
Genotyping(基因分型)
Presence/Absence(阳性/阴性检测)
Melt Curve Analysis(熔解曲线分析)
3. 板布局信息
报告中附有样品板示意图(Plate Map),显示每个孔位的样品名、靶基因、通道染料、复制孔信息及对照设置(如NTC、标准品、阳性对照等)。
四、热循环参数
报告自动记录QuantStudio 3的完整程序设置,包括:
初始变性温度与时间;
循环次数;
退火/延伸温度与时间;
荧光采集点;
熔解曲线范围与升温速率(若适用)。
示例(TaqMan体系):
mathematica复制编辑Stage 1:95°C 20秒 Stage 2(40 cycles):95°C 1秒 → 60°C 20秒(荧光采集)
报告中该部分通常以表格形式显示,并注明是否采用Fast模式或Standard模式。
五、扩增曲线分析
1. 图形呈现
扩增曲线(Amplification Plot)是实验报告的核心图形部分。横轴为循环数,纵轴为荧光强度(ΔRn)。系统自动生成每个样品的实时荧光变化曲线,并以不同颜色区分通道或样品组。
2. 阈值与基线
系统会自动设置基线范围(通常为循环3–15)与阈值线位置。阈值线的交点即为Ct值。用户也可在软件中手动调整阈值,报告中会注明调整方式。
3. 曲线特征判定
指数期:曲线开始迅速上升的阶段,代表扩增进入稳定期;
平台期:荧光信号达到饱和后趋于平稳;
无扩增曲线:说明模板不足或反应失败;
异常曲线:可能存在气泡、加样错误或非特异扩增。
报告中附带扩增曲线图、阈值线及每孔Ct值统计表,以评估实验重复性与反应一致性。
六、熔解曲线分析(SYBR Green体系)
当使用SYBR Green染料体系时,报告自动生成熔解曲线(Melt Curve)。
1. 图形展示
横轴:温度(°C);
纵轴:荧光导数(–dF/dT)。
2. 主要功能
用于判断扩增产物的特异性。单一尖锐峰表示扩增产物单一;多峰或肩峰提示引物二聚体或非特异扩增。
3. 报告内容
系统会给出熔解峰温度(Tm值),通常在80–90°C范围。不同Tm值产物表示序列差异。
七、标准曲线与扩增效率
1. 适用场景
当实验采用绝对定量方法时,报告将展示标准曲线结果。
2. 数据内容
标准模板浓度梯度(10⁷–10¹ copies);
Ct值平均值;
线性拟合方程(y = kx + b);
R²(线性相关系数);
扩增效率(E)。
3. 计算方式
E=(10−1/斜率−1)×100%E = (10^{-1/斜率} - 1) × 100\%E=(10−1/斜率−1)×100%
理想扩增效率为90–110%,R²应≥0.99。
4. 图形与结果
报告中附带标准曲线图(Ct vs. log(拷贝数))及线性方程,展示系统线性范围与重复性。
八、Ct值与定量数据
1. Ct值定义
Ct(Cycle threshold)为荧光信号首次超过阈值的循环数,反映样品中目标基因的初始模板量。
2. 报告形式
报告列出每个样品在不同通道的Ct值及其平均值、标准差(SD)。
| 样品名 | 通道 | 平均Ct | SD | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| Sample A | FAM | 22.34 | 0.15 | Valid |
| Sample B | FAM | 25.71 | 0.18 | Valid |
| NTC | FAM | N/A | — | No Amplification |
3. 数据筛选
系统自动标记异常孔,如无信号、背景高或Ct超限。可选择剔除无效数据后重新计算均值。
九、定量结果计算
1. 绝对定量
报告自动根据标准曲线计算样品模板拷贝数,输出结果表:
| 样品名 | Ct | 拷贝数 (copies/μL) | 扩增效率 (%) |
|---|---|---|---|
| Std 1 | 18.32 | 10⁷ | 99.5 |
| Sample A | 22.40 | 1.5×10⁵ | 98.3 |
| Sample B | 25.68 | 2.1×10⁴ | 100.1 |
2. 相对定量(ΔΔCt法)
报告计算目标基因相对表达量:
ΔCt=Ct目标基因−Ct内参基因ΔCt = Ct_{目标基因} - Ct_{内参基因}ΔCt=Ct目标基因−Ct内参基因ΔΔCt=ΔCt样品−ΔCt对照ΔΔCt = ΔCt_{样品} - ΔCt_{对照}ΔΔCt=ΔCt样品−ΔCt对照表达倍数=2−ΔΔCt表达倍数 = 2^{-ΔΔCt}表达倍数=2−ΔΔCt
表格示例:
| 样品 | ΔCt | ΔΔCt | 相对表达倍数 |
|---|---|---|---|
| 对照组 | 0.00 | 0.00 | 1.00 |
| 处理组1 | 1.15 | 1.15 | 0.45 |
| 处理组2 | –0.85 | –0.85 | 1.80 |
3. 结果图形化
报告自动生成柱状图、散点图或折线图展示表达差异或拷贝数变化,支持导出高分辨率图片用于论文或汇报。
十、基因分型报告(若适用)
1. FAM/VIC双通道检测
基因分型实验报告采用散点图显示不同等位基因分布。
FAM高、VIC低:AA型;
FAM低、VIC高:BB型;
双通道信号中等:AB型。
2. 结果表
| 样品编号 | FAM信号 | VIC信号 | 判定结果 |
|---|---|---|---|
| 1 | 高 | 低 | AA |
| 2 | 低 | 高 | BB |
| 3 | 中 | 中 | AB |
3. 群体分布
报告附有群体分型比例统计图,便于基因多态性分析。
十一、质量控制与误差分析
1. 阴阳性对照检查
报告自动判定对照结果:
阳性对照应出现典型扩增曲线;
阴性对照(NTC)无信号表示体系无污染。
2. 重复性验证
重复孔Ct值标准差≤0.3为合格;若偏差过大,报告将提示“Repeatability Warning”。
3. 温度与通道校准状态
报告中可附校准记录,包括光学通道均衡性与热循环模块校正时间。
4. 异常样品说明
若部分样品Ct异常、熔解曲线不单一或信号延迟,报告会自动添加警示标识并在备注中说明。
十二、数据导出与格式
QuantStudio 3实验报告可通过以下方式导出:
PDF报告:完整呈现实验结果、曲线与图表;
Excel/CSV文件:便于后续统计分析;
EDS原始文件:供QuantStudio Design & Analysis软件再次编辑与分析;
云端同步:通过Thermo Fisher Cloud在线查看与共享。
导出的PDF报告包含封面、摘要、主要结果、图表和结论,并自动生成页眉页脚与实验签章区域。
十三、报告审查与归档
1. 审查要求
实验报告需由操作者和实验室负责人审核签字,确认数据准确、程序完整、仪器运行正常。
2. 归档标准
电子版:保存至指定服务器或云端;
纸质版:打印签字后归档保存3年以上;
文件命名规则:
复制编辑日期_项目名称_操作者_QS3.pdf
3. 数据安全
QuantStudio 3报告文件均可设置访问权限,防止误删或篡改。
十四、报告在科研与检测中的应用
科研论文支撑:提供定量结果与图表,可直接用于实验部分。
临床检测备案:可作为分子诊断定量检测的原始记录。
质量控制评估:用于仪器稳定性及试剂批次验证。
教学培训演示:展示扩增曲线、熔解曲线及数据分析过程。
十五、常见问题与解决方法
| 问题 | 可能原因 | 解决建议 |
|---|---|---|
| Ct值不显示 | 无扩增或阈值设置错误 | 检查模板与阈值位置 |
| 熔解曲线多峰 | 存在非特异扩增 | 优化引物或提高退火温度 |
| R²偏低 | 稀释系列误差或模板不稳定 | 重新制备标准曲线 |
| PDF报告无图 | 软件渲染异常 | 更新QuantStudio软件版本 |
| 数据无法导出 | 文件路径或权限问题 | 使用管理员权限重新保存 |
十六、实验报告质量要求
完整性:包含实验设定、曲线、Ct表格、结论;
一致性:重复孔结果一致,Ct差异≤0.3;
可追溯性:报告注明实验日期、操作者与设备编号;
准确性:标准曲线R²≥0.99,扩增效率90–110%;
规范性:报告格式统一,符合实验室质量体系标准。


