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賽默飛(Thermo Fisher Scientific)實時熒光定量PCR儀是一系列用于生命科學研究、臨床診斷和工業應用的高性能PCR檢測設備。這些儀器通過實時監測PCR擴增反應中的熒光信號變化,對目標DNA/RNA分子進行定量分析。賽默飛的實時熒光定量PCR儀涵蓋了不同通量需求和應用場景的多種型號,包括QuantStudio系列,如QuantStudio 3(貨號:A28136)、QuantStudio 5(貨號:A34322)、QuantStudio 6 Pro(貨號:A43193)、QuantStudio 7 Pro(貨號:A43195)、QuantStudio 12K Flex(貨號:4471073)等。
以下從技術原理、技術特點、主要型號及應用領域四個方面對賽默飛實時熒光定量PCR儀進行詳細介紹。
一、基本原理
賽默飛實時熒光定量PCR儀利用熒光定量PCR技術,在PCR反應過程中通過熒光信號檢測DNA或RNA分子擴增的動態變化,提供實時定量結果。其工作原理如下:
1. 熒光標記
目標核酸分子通過熒光染料(如SYBR Green)或熒光探針(如TaqMan探針)進行標記。染料或探針與核酸結合后,其熒光強度隨核酸濃度變化而增加。
熒光探針在PCR擴增過程中由Taq酶的酶切作用釋放熒光信號,從而實現特異性檢測。
2. 實時監測擴增過程
儀器通過光學檢測系統實時捕捉熒光信號,監測擴增反應的動態變化。
熒光信號的強度與目標分子數量成正比,反映了核酸的初始濃度。
3. 數據分析
系統根據熒光信號的Ct值(循環閾值)與標準曲線,計算目標核酸的絕對濃度或相對濃度,最終實現定量分析。
這種技術不僅能對目標核酸進行定量檢測,還可以用于基因分型、SNP分析、突變檢測及高分辨率熔解曲線分析(HRM)。
二、技術特點
賽默飛實時熒光定量PCR儀以其高性能、靈活性和智能化設計而聞名,主要技術特點包括:
1. 多通道光學檢測
儀器配備高靈敏度光學檢測系統,支持多個熒光通道(最多可達6個或更多)。
適配廣泛的熒光染料和探針,如FAM、HEX、ROX、Cy5、VIC等,支持多重PCR檢測。
2. 高效熱循環系統
快速升降溫:熱循環模塊升降溫速率高達6℃/秒,大幅縮短實驗時間。
溫度均一性:溫控精度高達±0.2℃,溫度均一性優于±0.4℃,確保孔間反應一致性。
3. 智能化軟件功能
實時數據分析:提供絕對定量、相對定量、基因分型、突變分析及高分辨率熔解曲線分析功能。
自動化數據處理:儀器可自動計算標準曲線、Ct值及相關分析結果,生成直觀的實驗報告。
遠程管理:通過Thermo Fisher Connect云平臺實現遠程監控與數據共享。
4. 模塊化與通量靈活性
支持96孔板、384孔板、8連管、單管及TaqMan Array卡等多種耗材。
模塊化設計,用戶可根據實驗需求選擇不同通量配置(例如QS12K支持12,000個反應孔的高通量篩選)。
5. 兼容多樣化應用
兼容SYBR Green法、TaqMan探針法、熔解曲線分析及SNP基因分型技術。
適用于單靶點檢測、多靶點檢測及大規模高通量檢測。
三、主要型號與貨號
賽默飛的實時熒光定量PCR儀涵蓋從基礎實驗室需求到高通量科研需求的多種型號,以下為主要型號及其特點和貨號:
1. QuantStudio 3
貨號:A28136
特點:面向初學者和中小型實驗室,支持96孔板格式,靈活且易操作。
應用:基因表達研究、小型實驗室核酸檢測、教育用途。
2. QuantStudio 5
貨號:A34322
特點:適合科研及應用實驗室,具備高精度光學系統和用戶友好界面,支持多達5個熒光通道。
應用:基因分型、基因表達分析、小型基因組研究。
3. QuantStudio 6 Pro
貨號:A43193
特點:集成人工智能功能,支持自動化數據分析與遠程操作,兼容高通量檢測。
應用:中型實驗室的基因表達研究、基因組突變檢測。
4. QuantStudio 7 Pro
貨號:A43195
特點:多達6個熒光通道,支持更復雜的基因分型和高通量應用,帶有AI輔助分析功能。
應用:復雜遺傳學研究、高通量基因組研究、臨床研究。
5. QuantStudio 12K Flex
貨號:4471073
特點:超高通量PCR平臺,支持TaqMan Array卡和384孔板,可實現一次性檢測多達12,000個反應。
應用:大規模基因篩選、高通量基因分型、藥物篩選及大規模臨床研究。
四、應用領域
賽默飛實時熒光定量PCR儀在多個領域具有廣泛應用,包括基礎科研、臨床醫學、農業科學及工業應用:
1. 生命科學研究
基因表達分析:通過SYBR Green或TaqMan探針分析目標基因的表達水平。
突變檢測:精準檢測基因組中的點突變或小插入/缺失。
拷貝數變異(CNV)研究:量化基因組中拷貝數變化,為疾病研究提供數據支持。
2. 臨床研究與診斷
病原體檢測:快速檢測病毒(如病毒)、細菌及其他病原體核酸。
癌癥分子診斷:分析腫瘤相關基因的突變、甲基化或表達水平。
藥物基因組學:研究個體基因對藥物代謝的影響,為精準醫療提供依據。
3. 農業科學與環境研究
轉基因檢測:定量檢測轉基因作物中的外源基因,為食品安全提供技術支持。
植物病害檢測:篩查植物病原體核酸,促進病害防治研究。
環境微生物檢測:量化水體、土壤等環境樣本中的微生物核酸。
4. 工業與藥物研發
食品安全檢測:檢測食品中的致病菌或非法添加物核酸。
藥物篩選:通過高通量分析藥物靶點基因表達,提升新藥開發效率。
工業生物技術:優化微生物發酵中的關鍵基因表達。
五、儀器優勢
賽默飛實時熒光定量PCR儀因其技術性能和多樣化應用場景,成為科研及工業領域的理想選擇。主要優勢包括:
高精度、高靈敏度的熒光檢測系統,確保實驗結果的可靠性。
靈活的通量選擇,從低通量到超高通量滿足不同實驗需求。
智能化操作界面與自動化數據分析功能,提高實驗效率。
強大的兼容性和應用范圍,支持多種實驗類型與試劑配置。
數據安全性和可追溯性,結合云平臺實現遠程協作與管理。
六、總結
賽默飛實時熒光定量PCR儀是分子生物學研究和應用的核心工具,憑借其高精度、多功能性和靈活性廣泛應用于基因表達研究、病原體檢測、藥物研發及環境科學等領域。QuantStudio系列不同型號(如QuantStudio 3、5、6 Pro、7 Pro、12K Flex等)提供從低通量到高通量的多樣化選擇,以滿足實驗室和工業領域的不同需求。其優秀的性能和人性化設計,為分子生物學研究提供了高效、可靠的解決方案。