一、概述
熒光定量PCR儀是一種能夠定量測量DNA模板數量的實驗設備,它通過利用特殊的熒光探針技術來檢測PCR反應體系中目標序列的擴增情況。本文將著重介紹其技術原理、工作流程及應用領域等方面。
二、技術原理
熒光定量PCR(qPCR)是在傳統PCR擴增基礎上加入了熒光信號檢測模塊而發展出來的新型分子生物學方法。qPCR的開發使得我們可以更快地監測和診斷感染性疾病,同時也可應用于其他多樣化領域中。
其基本原理為:在PCR反應體系中添加一個雙鏈DNA片段所對應序列位置上引物,該引物含有兩個相互抵消的非共價結合螺旋橋段,并連接一個局部菲羅顯色組分;當綁定到拷貝數目足夠多時,則會放射出強烈穩定可見波長范圍內的帶譜突峰信號,并最大限度降低背景雜訊產生率,從而提高數據準確性和靈敏度。通常,熒光定量PCR可以分為TaqMan法、SYBRGreen法等多種技術實現方式。
三、工作流程
1.樣品制備:將待測的DNA分子從樣本中提取出來,并加入適當的反應體系緩沖液中進行純化和檢測處理。
2.PCR反應配置:根據實驗需求,在熒光定量PCR儀上設置好所需擴增的DNA序列及引物、孵育溫度、放大周期等參數。然后,按照設定步驟依次向每個試管內加入合適數量的DNA模板及其他反應成分,保證其在特定條件下能夠完成目標擴增過程。
3.執行PCR循環程序:通過精確控制熒光信號計數器在不同時間點或溫度下發射出來信號波動幅度大小值,在整個PCR循環過程中持續監測并記錄下被放大產生物質(如靶基因)相對于背景雜訊之間的比例關系。同時,結合前期已有數據統計信息和概率模型推演算法,可以快速準確地估算出樣品原始含量并輸出相應結果報告。
四、應用領域
由于qPCR技術具有高靈敏性、高特異性、快速等優點,因此已廣泛應用于醫學臨床檢測、病毒檢測、食品安全監測等領域。同時,在生物科學研究中也可以利用qPCR技術來分析基因表達水平、評估DNA修復能力和藥物代謝度等問題,有助于推動相關學科的進一步發展。