一、概述
熒光定量PCR儀是一種能夠定量測量DNA模板數(shù)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(tǒng)PCR擴增基礎上加入了熒光信號檢測模塊而發(fā)展出來的新型分子生物學方法。qPCR的開發(fā)使得我們可以更快地監(jiān)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(shù)目足夠多時,則會放射出強烈穩(wěn)定可見波長范圍內(nèi)的帶譜突峰信號,并最大限度降低背景雜訊產(chǎn)生率,從而提高數(shù)據(jù)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(xiàn)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?shù)姆磻w系緩沖液中進行純化和檢測處理。
2.PCR反應配置:根據(jù)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(shù)。然后,按照設定步驟依次向每個試管內(nèi)加入合適數(shù)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(zhí)行PCR循環(huán)程序:通過精確控制熒光信號計數(shù)器在不同時間點或溫度下發(fā)射出來信號波動幅度大小值,在整個PCR循環(huán)過程中持續(xù)監(jiān)測并記錄下被放大產(chǎn)生物質(zhì)(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(shù)據(jù)統(tǒng)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(yōu)點,因此已廣泛應用于醫(yī)學臨床檢測、病毒檢測、食品安全監(jiān)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(fā)展。