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賽默飛(Thermo Fisher Scientific)的QuantStudio 12K Flex實時熒光定量PCR儀(簡稱QS12K)是一款功能強大、靈活性高的高通量實時熒光定量PCR儀器。該儀器以其性能和廣泛的應用范圍在生命科學研究、臨床研究和工業生產中占據重要地位。QS12K支持多種檢測通量,能夠滿足從低通量實驗到大規模高通量檢測的多樣化需求,特別適用于高效基因表達研究、基因分型、SNP分析及藥物篩選等領域。
以下將從儀器原理、技術特點、應用場景及使用優勢等方面對賽默飛QS12K實時熒光定量PCR儀進行詳細介紹。
一、儀器概述與工作原理
1. 儀器概述
QuantStudio 12K Flex是賽默飛QuantStudio系列中一款高通量、多功能實時熒光定量PCR系統。與其他型號相比,QS12K Flex專注于為用戶提供超高通量檢測能力,并通過模塊化設計支持靈活實驗配置。其核心特色包括:
支持多種檢測格式(包括96孔板、384孔板和TaqMan Array卡)。
同時支持低通量實驗和高通量篩選。
集成先進的光學與熱循環系統,確保數據精準性和一致性。
2. 工作原理
實時熒光定量PCR技術是QS12K Flex的核心,利用熒光信號實時監測PCR擴增反應中的目標DNA或RNA分子擴增情況。具體工作步驟如下:
熒光標記:
使用熒光染料(如SYBR Green)或熒光探針(如TaqMan探針)標記目標核酸。
擴增過程監控:
儀器實時記錄每個循環中熒光信號的變化,從而反映目標核酸的擴增動態。
定量分析:
通過分析熒光信號的Ct值,結合標準曲線實現絕對定量或相對定量。
二、QuantStudio 12K Flex的技術特點
1. 超高通量檢測能力
TaqMan Array卡支持:QS12K Flex的核心優勢在于兼容TaqMan Array微流控卡。每張卡支持高達384個獨立的qPCR反應孔,可同時檢測12,000多個目標,適用于大規模基因篩選、基因表達研究等高通量需求。
靈活的通量選擇:
支持標準96孔板和384孔板,滿足從小規模實驗到高通量檢測的多樣化需求。
可快速切換不同通量模塊,實現實驗配置的高靈活性。
2. 精確高效的熱循環系統
溫控精度:熱循環模塊的溫控精度高達±0.2℃,溫度均一性優于±0.5℃,確保不同孔位的擴增反應一致性。
快速升降溫:升降溫速率高達6℃/秒,顯著縮短實驗時間。
溫度梯度功能:支持在單次實驗中優化多種退火溫度條件。
3. 先進的光學檢測系統
多通道熒光檢測:QS12K Flex具備多達6個熒光檢測通道,能夠同時檢測多種熒光信號,適用于多重檢測實驗。
寬波長范圍:支持450-730 nm波長范圍的熒光染料,兼容多種熒光探針和染料(如SYBR Green、TaqMan、FAM、HEX等)。
靈敏度與動態范圍:具備高靈敏度,可檢測低至1拷貝的核酸,同時覆蓋10個數量級的動態范圍。
4. 數據分析與管理
強大的分析軟件:內置直觀的數據分析軟件,支持絕對定量、相對定量、SNP分型、突變檢測及高分辨率熔解曲線分析(HRM)。
自動化數據處理:實驗數據可自動生成分析報告,減少人工分析的工作量。
遠程數據管理:通過Thermo Fisher Connect云平臺,用戶可隨時遠程訪問實驗數據并與團隊共享。
5. 模塊化與自動化設計
模塊化配置:支持更換不同檢測模塊(如96孔、384孔、TaqMan Array卡模塊),用戶可以根據實驗需求快速切換,避免多臺儀器的購置成本。
自動化支持:QS12K Flex可與實驗室自動化設備集成,實現高通量樣本處理,提升實驗效率。
三、應用領域
QuantStudio 12K Flex以其高通量和高靈活性,被廣泛應用于以下領域:
1. 生命科學基礎研究
基因表達分析:高通量檢測多基因的表達變化,為基因功能研究提供支持。
基因分型和SNP分析:用于研究遺傳多樣性、群體遺傳學及疾病相關基因突變。
拷貝數變異(CNV)分析:評估基因組中拷貝數變化,為癌癥及遺傳病研究提供重要線索。
2. 臨床研究與診斷開發
病原體檢測:定量檢測病毒、細菌及其他病原體核酸,為傳染病研究提供技術支持。
腫瘤分子診斷:檢測癌癥相關基因的表達水平、突變位點及拷貝數變異。
藥物基因組學:研究基因多態性對藥物代謝的影響,助力個性化醫療發展。
3. 農業與食品科學
轉基因作物檢測:定量分析作物中的轉基因成分,為轉基因食品安全性研究提供依據。
植物病害檢測:快速篩查植物樣本中的病原體,為作物病害防治提供數據支持。
食品質量與安全檢測:檢測食品中的病原體核酸或非法添加成分。
4. 藥物研發與工業應用
藥物篩選:通過高通量篩選藥物靶點基因的表達變化,加快藥物研發進程。
微生物發酵監控:監測發酵過程中微生物群落的動態變化,優化生產工藝。
四、QuantStudio 12K Flex的優勢
1. 高通量與靈活性結合
QS12K Flex在同一平臺上同時實現低通量和超高通量的檢測需求,適應不同實驗規模。
可快速切換模塊以滿足多樣化的實驗場景,特別適合需要靈活配置的實驗室。
2. 精確性與一致性
熱循環系統和光學檢測系統性能穩定,確保實驗結果的一致性和可重復性。
高靈敏度檢測低拷貝樣本,同時動態范圍覆蓋廣,為復雜樣本分析提供保障。
3. 數據分析與管理優化
實驗數據自動處理功能減少人工干預,云平臺支持遠程管理和團隊協作。
軟件功能強大,支持從定量檢測到基因分型等多種數據分析模式。
4. 節省成本與資源
模塊化設計避免了單一功能儀器的重復購置需求,降低實驗室設備投入。
高通量檢測能力減少實驗時間及試劑耗材消耗。
五、使用注意事項
樣本準備:確保樣本核酸的質量和純度,避免影響擴增效率和數據準確性。
試劑選擇:根據實驗需求選擇合適的熒光染料或探針,避免信號干擾。
儀器維護:定期清潔光學系統及熱循環模塊,并按建議進行校準和性能檢查。
數據備份:及時將實驗數據存儲到本地或云端,以確保數據的安全性和可追溯性。
六、總結
賽默飛QuantStudio 12K Flex實時熒光定量PCR儀是一款集高通量、靈活性和精準性于一體的高性能實驗平臺。無論是在基因表達研究、突變檢測還是高通量篩選中,QS12K Flex都能夠為用戶提供可靠的實驗結果。其模塊化設計和強大的數據分析能力,使其成為生命科學研究、醫學研究和工業應用中的理想選擇。通過高效的實驗操作和智能化的數據管理,QS12K Flex助力用戶在分子生物學研究中取得突破性進展。