荧光定量PCR仪是一种基于聚合酶链式反应(PCR)和实时荧光检测技术的分子生物学工具,它能够精确测量DNA或RNA的浓度变化。以下是关于其工作原理与检测技术的详细解析:
1.PCR扩增过程
高温变性:将双链DNA解旋为单链状态,以便后续引物结合。
低温退火:引物与模板DNA互补配对,形成稳定的杂交体。
适温延伸:在Taq酶的作用下,以引物为基础合成新的DNA片段。
2.荧光信号实时监测
染料法(如SYBR Green I):嵌入到双链DNA中的荧光染料会发出荧光,随着PCR循环进行,荧光强度逐渐增强。但需验证特异性,常通过溶解曲线分析确认产物纯度。
探针法(如TaqMan):使用带有报告基团和淬灭基团的特异性探针,当探针被降解时,报告基团脱离淬灭作用而发光,提供更高的特异性。
3.定量分析依据
Ct值(阈值循环数):指荧光信号超过背景阈值时的循环次数,与起始模板量成反比关系。即Ct值越小,初始核酸浓度越高。
标准曲线法:通过已知浓度的标准品建立Ct值与浓度的对数线性关系,用于绝对定量未知样品中的核酸浓度。
ΔΔCt法:以内参基因校正样本间的差异,计算处理组相对于对照组的基因表达倍数,适用于相对定量实验。
荧光定量PCR仪检测技术解析:
1.仪器结构与核心组件
热循环系统:采用半导体加热/制冷技术,实现快速且精准的温度控制,确保每个反应孔的温度均一性误差不超过±0.1℃。支持梯度PCR功能,可优化实验条件。
荧光检测系统:包括高亮度LED或激光光源激发荧光物质,以及高灵敏度的光电检测器(如CCD或PMT)。主流仪器支持多通道检测,可同时检测多个靶标。
微电路控制系统:负责协调整个仪器的操作流程,包括温度调控、荧光采集、数据处理等。配备触摸屏界面,方便用户设置参数和查看结果。
2.创新技术优势
高精度温控:半导体Peltier元件实现快速升降温速率,多点校准保证孔间温度一致性,满足严格的实验要求。
多色荧光支持:支持多种荧光染料和探针的组合,便于多重PCR实验和复杂样本的分析。
智能化操作平台:预设常用实验程序,自动识别耗材类型,内置故障自诊断系统,降低操作难度并提高设备可靠性。
数据分析软件:自动计算Ct值、绘制标准曲线、进行熔解曲线分析和基因分型,数据导出符合GLP规范,便于科研管理和发表。
