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Technical articles赛默飞实时荧光定量PCR仪QS5(Thermo Fisher QuantStudio 5 Real-Time PCR System)是一款广泛应用于生命科学研究、医学检验、环境检测及食品安全等领域的分子生物学仪器。它结合了实时荧光检测技术与聚合酶链式反应(PCR)技术,能够实现对DNA或RNA目标序列的高灵敏度、特异性及定量检测。本文将对该设备的工作原理、技术特点、应用领域、软件平台以及使用注意事项等方面进行详细介绍,帮助用户全面了解其性能和使用方式。
实时荧光定量PCR(Real-Time Quantitative PCR,简称qPCR)是在传统PCR基础上发展而来的一种技术。其核心思想是在PCR反应过程中引入荧光信号,实时监测每一循环中目标核酸的扩增情况,从而达到定量分析的目的。
QS5实时荧光定量PCR仪通过集成的光学系统检测荧光信号的变化,在每一循环结束后记录荧光强度的变化趋势,从而建立核酸扩增曲线。通过分析荧光曲线的变化规律,可以精确地推算出起始模板的浓度,实现定量分析。
QuantStudio 5实时荧光定量PCR仪设计简洁,结构紧凑,适用于多种实验环境。以下是其主要技术参数和结构功能简介:
QS5配置有多通道光学检测系统,支持最多5个荧光通道,可以同时检测多种荧光探针,适用于多重反应。采用先进的LED激发光源与高灵敏度的CCD相机进行信号采集,提升了检测的灵敏度与稳定性。
温控系统是qPCR仪的核心组件之一。QS5使用精密的半导体加热制冷技术(Peltier模块),可实现快速升降温速率(最快可达6°C/s),并保持各孔之间的温度一致性,减少实验误差。
该仪器支持96孔标准PCR板、8联管等常用耗材,适合中等通量实验需求。用户可根据实际需求选择合适的反应体系与耗材,具有较强的灵活性。
支持SYBR Green、TaqMan探针、FAM、VIC、ROX、Cy5等常见荧光染料,适用于多种实验方案,如相对定量、绝对定量、基因分型、熔解曲线分析等。
QS5配套使用QuantStudio Design & Analysis软件(兼容本地安装及云端平台),具备用户友好的操作界面和强大的数据处理能力。其主要功能包括:
自动阈值设定与Ct值计算
相对表达量分析(如ΔΔCt方法)
标准曲线构建与效率计算
基因分型图谱分析
熔解曲线绘制与非特异扩增识别
此外,该软件支持自定义报告模板、实验方法保存与导出、图表可视化以及多用户权限管理,方便科研团队进行项目协作与数据共享。
QuantStudio 5实时荧光定量PCR仪在多个科研与应用领域中都有广泛用途:
在传染病病原体核酸检测(如病毒、细菌等)、遗传疾病筛查、癌症标志物检测等方面,qPCR提供了快速、灵敏的检测手段,QS5常用于医院、检验所和疾控中心等机构。
在分子生物学、遗传学和细胞生物学研究中,用于分析基因表达水平、验证RNA干扰效果、检测转基因表达情况等,是常规的实验工具之一。
可应用于食品中转基因成分检测、致病菌筛查,或环境样本中污染源的核酸检测,如水体中细菌的监测等。
在新药筛选与评价过程中,可用于检测候选药物对特定基因表达的调控效应,帮助进行靶点验证与机制研究。
确保模板DNA/RNA纯度合格,采用适配的反转录、酶扩增体系,避免污染与降解。
根据实验目的选择荧光染料或探针,优化引物浓度、MgCl₂浓度等参数,确保扩增效率。
在软件中输入反应步骤(例如变性、退火、延伸)及循环次数,设定熔解曲线检测阶段,如有多重反应需设定各荧光通道参数。
装载反应板或管后,盖上加热盖,防止液体蒸发。启动程序后可实时监测反应曲线。
实验结束后,使用软件进行结果分析,如对照组与处理组比较、标准曲线绘制、Ct值导出等。
为保证仪器长期稳定运行,应定期进行以下维护操作:
保持设备外壳与样品仓清洁,避免污染物进入内部光路或加热模块;
定期校验温控系统与荧光检测系统,使用厂家提供的校准工具;
使用合规的耗材,避免不兼容的试剂引发检测偏差;
软件定期升级,确保兼容性与数据安全;
根据使用频率进行年度保养或联系技术人员进行全面检测。
赛默飞QS5实时荧光定量PCR仪是一款集成度高、操作简便、功能全面的qPCR平台。它在科研、临床和工业等多个领域提供了可靠的核酸检测工具。通过其多通道的荧光检测能力、精确的温控系统和友好的软件平台,用户能够在短时间内完成大量样本的定量分析,提升实验效率与数据质量。
尽管操作简便,但在实验过程中仍需注意样品制备、反应体系优化与仪器维护等关键环节,以确保实验结果的准确性与重复性。未来,随着分子诊断和个体化医疗的发展,实时荧光定量PCR技术仍将发挥重要作用,而像QS5这样的系统也将不断优化,以适应更加多样化的实验需求。