聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)作为分子生物学中最为基础且广泛应用的技术之一,极大地推动了生命科学、医学诊断、食品安全、法医学等多个领域的发展。荧光定量PCR(Quantitative Real-Time PCR, qPCR)是在传统PCR技术基础上发展而来的,其利用荧光信号的变化实时监测扩增过程,从而实现目标核酸的定量分析。伯乐(Bio-Rad)公司作为分子生物学领域的重要设备提供商,其推出的CFX系列荧光定量PCR仪因性能稳定、灵敏度高、操作便捷等特点,在全球众多实验室中得到了广泛应用。
伯乐荧光定量PCR仪采用实时荧光信号检测的方式,结合TaqMan探针或SYBR Green染料,通过每个循环中荧光强度的变化来动态反映DNA扩增的进程。
SYBR Green原理:SYBR Green I 是一种非特异性荧光染料,能嵌入双链DNA(dsDNA)中,嵌入后发出强烈荧光。PCR反应中,产物量越多,荧光信号越强。
TaqMan探针法:该方法使用含有荧光基团和淬灭基团的寡核苷酸探针。在PCR扩增过程中,Taq酶的5’-3’外切酶活性将探针切断,释放荧光信号,实现高特异性检测。
CFX系列PCR仪内置高灵敏度光学系统,可在每一循环结束时检测荧光变化,从而生成扩增曲线,实现定量分析。
参数 | CFX96 Touch | CFX384 Touch |
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样本通量 | 96孔 | 384孔 |
荧光通道数 | 最多5通道 | 最多5通道 |
最快升温速度 | 5°C/s | 4°C/s |
最快降温速度 | 3.5°C/s | 3.5°C/s |
温度均一性 | ±0.2°C | ±0.2°C |
灵敏度 | 可检测单拷贝 | 可检测单拷贝 |
操作界面 | 触摸屏+软件控制 | 触摸屏+软件控制 |
伯乐PCR仪配套使用CFX Maestro软件,支持多重分析(multiplexing)、标准曲线法、相对/绝对定量、熔解曲线分析、基因表达分析等。
伯乐CFX系列配备Peltier温控模块,可实现快速升降温、精准控温,保证扩增效率与重复性。温度均一性在±0.2°C以内,最大程度减少井间差异。
CFX系统采用独立荧光通道,每通道配有专属LED激发光源和滤光片组,避免串扰、提高检测精度。灵敏度高,可实现单分子级别检测。
可支持多达5种荧光染料(FAM、HEX/VIC、Texas Red、Cy5、Cy5.5等),适合进行多重qPCR反应,提高数据通量和实验效率。
CFX Maestro软件功能强大,支持以下功能:
Ct值自动计算与编辑;
标准曲线自动绘制;
表达量相对/绝对定量分析;
融解曲线分析判别产物特异性;
热图与聚类分析;
21 CFR Part 11合规选项,满足临床应用需求。
触屏操作界面,支持USB、WiFi、LAN连接;
与伯乐的PCR耗材、通用塑料管、高透光密封膜完全兼容;
支持LIMS系统对接和远程数据管理。
伯乐荧光定量PCR仪广泛应用于基础科研与临床研究,包括但不限于以下几个方向:
通过相对或绝对定量方法,可定量检测mRNA或miRNA的表达水平,广泛用于肿瘤学、发育生物学、植物抗性研究等领域。
使用特异性引物与探针,快速识别细菌、病毒、真菌等感染源,如HIV、HPV、SARS-CoV-2等,是临床微生物检测的核心工具。
结合探针法或HRM(高分辨熔解曲线)技术,检测单核苷酸多态性(SNP)或点突变,应用于遗传学研究与分子诊断。
检测转基因作物中特定外源基因(如35S启动子、NOS终止子)是否存在,满足食品安全检测需求。
定量PCR在DNA指纹、亲子鉴定、法医学物证分析中具有广泛应用,特别适合微量样本分析。
在众多qPCR品牌中(如ABI、Roche、Qiagen、Thermo Fisher),伯乐PCR仪具有如下优势:
指标 | 伯乐(Bio-Rad) | ABI(Applied Biosystems) | Roche(LightCycler) |
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价格 | 中等偏低 | 中等 | 偏高 |
通道串扰 | 极低 | 存在一定串扰 | 中等 |
操作界面 | 简单直观 | 相对复杂 | 中等 |
分析软件 | CFX Maestro强大易用 | 需要额外安装 | 功能全面但复杂 |
服务与耗材兼容性 | 极佳 | 中等 | 偏差大 |
在使用伯乐荧光定量PCR仪进行实验时,应注意以下几点,以保证数据质量和仪器寿命:
样本制备规范化:核酸模板应纯净、无蛋白、无抑制剂,建议使用A260/A280在1.8~2.0之间的RNA或DNA。
封板质量控制:确保每个孔充分封膜,无气泡,否则会导致光信号干扰或孔间污染。
避免光漂白:染料类荧光分子对强光敏感,应避免样本长时间暴露于强光下。
定期校准仪器:伯乐公司提供光学校准与温控校准标准模块,应定期使用以保持检测性能。
选择合适的荧光染料与通道:根据荧光通道激发/发射波长匹配不同染料,确保信号无交叉干扰。
随着高通量检测需求的不断增长以及分子诊断向POCT(即时检测)方向发展,荧光定量PCR技术正朝以下方向演进:
便携式微型qPCR设备:适用于现场检测与疾病快速筛查;
数字PCR技术整合:提高定量精度,突破传统Ct法限制;
AI数据分析与自动化工作站结合:提升大数据背景下的样本处理与解读效率;
多组学平台整合:结合qPCR与测序、质谱等其他组学技术,推动精准医学发展。
伯乐荧光定量PCR仪以其精准的温控系统、高灵敏度的光学检测模块和灵活的分析软件,已经成为现代分子生物学实验中不可或缺的重要工具。其广泛的应用领域和出色的性价比,使其在科研、医疗、农业等多个行业中拥有广泛的用户基础。随着分子技术的持续发展和检测需求的不断提升,伯乐PCR仪将在推动科学研究与临床转化方面发挥越来越重要的作用。
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