赛默飞荧光定量PCR仪QuantStudio 5软件使用教程

该软件系统集实验设计、仪器控制、数据采集、结果分析与报告生成于一体，支持多种实验模式（如相对定量、绝对定量、基因分型、熔解曲线分析等）。其图形化操作界面、自动分析算法和可定制报告功能，使得定量PCR实验从设置到结果导出实现高度自动化与智能化。

产品详细

一、概述

QuantStudio 5实时荧光定量PCR仪配套的软件系统是赛默飞（Thermo Fisher Scientific）为其QuantStudio系列设备专门开发的分析与控制平台。它包括本地控制软件 QuantStudio Design & Analysis Software 和云端分析平台 Thermo Fisher Cloud。

二、软件安装与登录

1. 软件安装要求

操作系统：Windows 10/11（64位）
硬件配置建议：

CPU：Intel i5及以上
内存：8 GB或更高
存储空间：至少100 GB剩余
分辨率：1920×1080

2. 安装步骤

运行安装包“QuantStudioDesignAndAnalysisSetup.exe”；
按向导提示选择语言与安装路径；
勾选“Install Device Driver”以启用仪器通信功能；
完成安装后重启计算机；
首次运行软件时系统自动检测连接的QuantStudio 5设备。

3. 登录与授权

本地登录：输入用户名与密码直接使用；
云端登录：通过Thermo Fisher账户接入Thermo Fisher Cloud；
管理员可为实验人员创建多级权限账户，分配操作范围（运行、分析、报告等）。

三、软件主界面结构

QuantStudio 5软件采用模块化设计，界面直观、逻辑清晰，主要分为以下区域：

菜单栏（Menu Bar）：包含文件操作、实验设置、数据分析及帮助功能；
工具栏（Toolbar）：快捷访问“新建实验”、“分析”、“导出”、“报告生成”等命令；
导航窗格（Navigation Pane）：左侧模块切换，包括 Setup、Run、Analysis、Report；
工作区（Workspace）：中央显示主要操作内容，如板布局、曲线图或报告；
状态栏（Status Bar）：显示仪器连接状态、温控进程与运行时间。

界面整体布局符合科研实验室操作习惯，支持中英文界面切换。

四、实验设计模块（Setup）

1. 新建实验

点击“Create New Experiment”，弹出实验类型选择界面。
可选择以下模式：

Standard Curve（标准曲线）：用于绝对定量；
Relative Quantification（相对定量）：基于ΔΔCt分析；
Genotyping（基因分型）：检测等位基因差异；
Presence/Absence（阳性/阴性检测）；
Melt Curve（熔解曲线分析）；
Custom（自定义模式）。

输入实验名称、操作者、日期及保存路径，点击“Next”进入板设置。

2. 板布局设置

在 Plate Setup 页面中定义实验内容：

设置每个孔的 Sample Name（样品名称）；
选择 Target Name（检测靶基因）；
指定 Reporter Dye（荧光染料） 与 Quencher（淬灭剂）；
标注对照类型：标准样、未知样、NTC（无模板对照）、阴性对照等；
支持复制粘贴和批量编辑孔属性；
板布局可导入或导出模板文件（.plt格式）。

3. 热循环程序设置

点击“Thermal Profile”，可配置PCR循环参数。

示例程序（SYBR Green体系）：

初始变性：95°C，2分钟；
循环阶段（40次）：95°C，15秒；60°C，30秒；
熔解曲线：60–95°C，0.3°C/s。

可自定义循环数、温度梯度与采集阶段。支持“Fast”和“Standard”两种模式。

4. 通道与采集设置

在 Data Collection 选项卡中设置：

启用/禁用通道（FAM、VIC、ROX、Cy5等）；
选择采集阶段（一般为退火/延伸阶段）；
若为多重检测实验，各通道可独立设定。

完成设置后点击“Save”，软件自动生成实验配置文件（.eds模板）。

五、实验运行模块（Run）

1. 仪器连接

在主界面下方状态栏显示设备连接状态。
若仪器通过USB或LAN连接，系统将自动识别并显示序列号。

2. 启动实验

点击“Start Run”，弹出确认窗口。
检查以下信息：

板型是否正确（96孔或384孔）；
程序参数是否无误；
上盖温度设置（推荐105°C）。

点击“Confirm”，实验开始执行。

3. 实时监控

运行过程中可在 Real-Time View 窗口观察荧光信号变化。
图像包括：

扩增曲线实时绘制；
温度曲线显示；
每个孔的荧光强度热图；
实验剩余时间与当前循环进度。

数据在运行期间自动保存，支持中途暂停或终止。

六、分析模块（Analysis）

1. 自动分析

实验完成后系统自动执行数据分析流程：

背景扣除（Baseline Correction）；
阈值计算（Threshold Determination）；
Ct值提取；
标准曲线或ΔΔCt计算。

分析结果自动显示在 Amplification Plot 与 Results Table 界面。

2. 手动分析

若自动算法不符合实验特征，可切换至手动模式。

调整基线范围（默认Cycle 3–15）；
手动设置阈值位置；
删除异常曲线或噪声孔；
重新运行分析（Reanalyze）。

3. 分析类型

分析类型	功能说明
Quantification	计算Ct值与定量关系
Standard Curve	生成斜率、R²与扩增效率
Relative Quantification	执行ΔΔCt计算
Genotyping	绘制等位基因聚类图
Melt Curve	进行特异性分析
Amplification Plot	展示实时荧光曲线

4. 结果查看

结果窗口分为：

Amplification Plot：扩增曲线，可切换线性或对数坐标；
Results Table：显示Ct、ΔRn、效率等参数；
Standard Curve Plot：显示线性关系图；
Melt Curve Plot：显示熔解峰；
Cluster Plot：用于分型分析。

可通过筛选功能仅显示特定样品或通道数据。

七、报告生成与数据导出模块（Report & Export）

1. 报告生成

点击 Report → Create Report 打开报告向导。
报告内容包括：

实验名称、操作者、仪器编号；
板布局与样品信息；
扩增曲线与标准曲线图；
Ct值统计表；
分析方法说明。

支持自定义封面、实验说明与备注。

2. 导出文件格式

文件类型	扩展名	说明
原始实验数据	.eds	含全部原始信号，用于二次分析
表格文件	.xls / .csv	含Ct值、ΔRn、效率数据
报告文件	.pdf	含图表与统计结果
图像文件	.png / .tiff	导出扩增曲线与熔解曲线图

3. 云端导出

若仪器已联网，可选择“Export to Thermo Fisher Cloud”，数据将同步至云端账户。
云端支持在线共享、版本管理与远程分析。

八、软件高级功能

1. 自动阈值与基线优化算法

QuantStudio 5软件使用自适应阈值算法，通过分析各孔荧光信号分布确定最优阈值线位置，从而自动计算Ct值。
若样品间信号差异较大，可手动修改阈值并即时更新结果。

2. 多通道分析与谱图校正

软件支持多荧光通道信号解混（Spectral Calibration），自动消除光谱重叠。
用户可在“Color Compensation”模块中加载标准染料文件以校正通道精度。

3. 扩增效率计算

标准曲线分析中，软件自动计算扩增效率：

$(10^{-1/slope} - 1) \times 100\%$

理想范围为90–110%。

4. 数据筛选与统计

支持对Ct值进行分组统计，生成均值、标准差、变异系数（CV）等。
可一键导出统计图（柱状图、散点图）。

5. 模板与项目管理

实验参数可保存为模板文件（.qst），方便重复实验直接调用。
系统还提供项目管理功能，可按研究课题或实验批次分类管理文件。

九、Thermo Fisher Cloud在线分析

1. 登录与同步

在软件中启用“Cloud Connection”，登录Thermo Fisher账户。
实验结束后数据自动上传至云端平台。

2. 云端界面功能

查看扩增与熔解曲线；
在线生成报告；
共享实验给团队成员；
设置多用户协同编辑权限；
进行跨设备数据整合与比对。

3. 云端优势

数据永久保存与版本控制；
多地点访问与下载；
自动更新分析算法。

十、常见问题与解决方案

问题	可能原因	解决方法
无法连接仪器	网络或驱动问题	重新安装驱动或检查LAN连接
无法打开文件	软件版本不匹配	更新软件至最新版本
阈值不显示	自动阈值算法异常	切换至手动模式调整
PDF报告无曲线	图形渲染未完成	重新生成报告
云端上传失败	网络延迟	稍后重试或导出本地文件
数据分析不一致	参数未锁定	固定阈值和基线后重新计算

十一、数据管理与安全控制

权限控制：管理员可定义账户角色（Admin/User/Viewer），限制数据编辑与导出权限；
数据加密：导出文件可设定密码保护；
审计日志：系统记录每次登录、操作与导出历史，确保实验可追溯性；
备份策略：建议启用自动备份功能，并定期导出原始.eds文件。

十二、软件使用优化建议

统一模板：实验室应建立固定软件模板，统一阈值与分析设置；
合理分区：不同研究项目应使用独立文件夹管理；
定期校准：保持软件与固件同步更新以优化算法；
充分利用云端功能：实现数据跨平台共享；
记录实验信息：在每次保存文件时添加备注，注明样品编号、实验批次与操作人。

十三、软件升级与维护

通过“Help → Check for Updates”自动检测版本；
定期访问Thermo Fisher官方网站下载补丁；
更新后系统自动迁移原有实验数据库，无需手动备份；
若出现兼容性问题，可联系技术支持进行软件回滚。

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