聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain Reaction, PCR)作為分子生物學中最為基礎且廣泛應用的技術之一,極大地推動了生命科學、醫學診斷、食品安全、法醫學等多個領域的發展。熒光定量PCR(Quantitative Real-Time PCR, qPCR)是在傳統PCR技術基礎上發展而來的,其利用熒光信號的變化實時監測擴增過程,從而實現目標核酸的定量分析。伯樂(Bio-Rad)公司作為分子生物學領域的重要設備提供商,其推出的CFX系列熒光定量PCR儀因性能穩定、靈敏度高、操作便捷等特點,在全球眾多實驗室中得到了廣泛應用。
伯樂熒光定量PCR儀采用實時熒光信號檢測的方式,結合TaqMan探針或SYBR Green染料,通過每個循環中熒光強度的變化來動態反映DNA擴增的進程。
SYBR Green原理:SYBR Green I 是一種非特異性熒光染料,能嵌入雙鏈DNA(dsDNA)中,嵌入后發出強烈熒光。PCR反應中,產物量越多,熒光信號越強。
TaqMan探針法:該方法使用含有熒光基團和淬滅基團的寡核苷酸探針。在PCR擴增過程中,Taq酶的5’-3’外切酶活性將探針切斷,釋放熒光信號,實現高特異性檢測。
CFX系列PCR儀內置高靈敏度光學系統,可在每一循環結束時檢測熒光變化,從而生成擴增曲線,實現定量分析。
參數 | CFX96 Touch | CFX384 Touch |
---|---|---|
樣本通量 | 96孔 | 384孔 |
熒光通道數 | 最多5通道 | 最多5通道 |
最快升溫速度 | 5°C/s | 4°C/s |
最快降溫速度 | 3.5°C/s | 3.5°C/s |
溫度均一性 | ±0.2°C | ±0.2°C |
靈敏度 | 可檢測單拷貝 | 可檢測單拷貝 |
操作界面 | 觸摸屏+軟件控制 | 觸摸屏+軟件控制 |
伯樂PCR儀配套使用CFX Maestro軟件,支持多重分析(multiplexing)、標準曲線法、相對/絕對定量、熔解曲線分析、基因表達分析等。
伯樂CFX系列配備Peltier溫控模塊,可實現快速升降溫、精準控溫,保證擴增效率與重復性。溫度均一性在±0.2°C以內,最大程度減少井間差異。
CFX系統采用獨立熒光通道,每通道配有專屬LED激發光源和濾光片組,避免串擾、提高檢測精度。靈敏度高,可實現單分子級別檢測。
可支持多達5種熒光染料(FAM、HEX/VIC、Texas Red、Cy5、Cy5.5等),適合進行多重qPCR反應,提高數據通量和實驗效率。
CFX Maestro軟件功能強大,支持以下功能:
Ct值自動計算與編輯;
標準曲線自動繪制;
表達量相對/絕對定量分析;
融解曲線分析判別產物特異性;
熱圖與聚類分析;
21 CFR Part 11合規選項,滿足臨床應用需求。
觸屏操作界面,支持USB、WiFi、LAN連接;
與伯樂的PCR耗材、通用塑料管、高透光密封膜完全兼容;
支持LIMS系統對接和遠程數據管理。
伯樂熒光定量PCR儀廣泛應用于基礎科研與臨床研究,包括但不限于以下幾個方向:
通過相對或絕對定量方法,可定量檢測mRNA或miRNA的表達水平,廣泛用于腫瘤學、發育生物學、植物抗性研究等領域。
使用特異性引物與探針,快速識別細菌、病毒、真菌等感染源,如HIV、HPV、SARS-CoV-2等,是臨床微生物檢測的核心工具。
結合探針法或HRM(高分辨熔解曲線)技術,檢測單核苷酸多態性(SNP)或點突變,應用于遺傳學研究與分子診斷。
檢測轉基因作物中特定外源基因(如35S啟動子、NOS終止子)是否存在,滿足食品安全檢測需求。
定量PCR在DNA指紋、親子鑒定、法醫學物證分析中具有廣泛應用,特別適合微量樣本分析。
在眾多qPCR品牌中(如ABI、Roche、Qiagen、Thermo Fisher),伯樂PCR儀具有如下優勢:
指標 | 伯樂(Bio-Rad) | ABI(Applied Biosystems) | Roche(LightCycler) |
---|---|---|---|
價格 | 中等偏低 | 中等 | 偏高 |
通道串擾 | 極低 | 存在一定串擾 | 中等 |
操作界面 | 簡單直觀 | 相對復雜 | 中等 |
分析軟件 | CFX Maestro強大易用 | 需要額外安裝 | 功能全面但復雜 |
服務與耗材兼容性 | 極佳 | 中等 | 偏差大 |
在使用伯樂熒光定量PCR儀進行實驗時,應注意以下幾點,以保證數據質量和儀器壽命:
樣本制備規范化:核酸模板應純凈、無蛋白、無抑制劑,建議使用A260/A280在1.8~2.0之間的RNA或DNA。
封板質量控制:確保每個孔充分封膜,無氣泡,否則會導致光信號干擾或孔間污染。
避免光漂白:染料類熒光分子對強光敏感,應避免樣本長時間暴露于強光下。
定期校準儀器:伯樂公司提供光學校準與溫控校準標準模塊,應定期使用以保持檢測性能。
選擇合適的熒光染料與通道:根據熒光通道激發/發射波長匹配不同染料,確保信號無交叉干擾。
隨著高通量檢測需求的不斷增長以及分子診斷向POCT(即時檢測)方向發展,熒光定量PCR技術正朝以下方向演進:
便攜式微型qPCR設備:適用于現場檢測與疾病快速篩查;
數字PCR技術整合:提高定量精度,突破傳統Ct法限制;
AI數據分析與自動化工作站結合:提升大數據背景下的樣本處理與解讀效率;
多組學平臺整合:結合qPCR與測序、質譜等其他組學技術,推動精準醫學發展。
伯樂熒光定量PCR儀以其精準的溫控系統、高靈敏度的光學檢測模塊和靈活的分析軟件,已經成為現代分子生物學實驗中不可或缺的重要工具。其廣泛的應用領域和出色的性價比,使其在科研、醫療、農業等多個行業中擁有廣泛的用戶基礎。隨著分子技術的持續發展和檢測需求的不斷提升,伯樂PCR儀將在推動科學研究與臨床轉化方面發揮越來越重要的作用。
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