熒光定量PCR試劑盒是一種用于實時監(jiān)測DNA或RNA擴增過程中熒光信號變化的試劑套裝,主要應(yīng)用于基因表達分析、病原體檢測、基因分型等領(lǐng)域。這些試劑盒旨在簡化實驗操作,提高實驗效率和準確性,確保實驗結(jié)果的可靠性和重復(fù)性。
熒光定量PCR試劑盒的性能受多種因素影響,主要可以歸結(jié)為以下幾點:
一、儀器硬件性能
1、溫控系統(tǒng)
①.銀基模塊(導(dǎo)熱系數(shù)429 W/m·K)比銅/鋁更快升降溫(13.33℃/s vs 2-4℃/s),減少非特異性擴增。
②.孔間溫差需≤0.5℃,避免邊緣效應(yīng)導(dǎo)致擴增不一致。
2、光學(xué)檢測系統(tǒng)
①.冷CCD(-10℃)信噪比提升3倍,可區(qū)分低至100拷貝/μL的濃度差異。
②.高強度白光LED(>3000流明)減少熒光淬滅。
二、引物和探針設(shè)計
引物的特異性:引物序列必須與目標基因高度特異性結(jié)合,避免與其他基因的非特異性結(jié)合。
引物的長度和濃度:通常引物長度在15-30bp之間,G+C含量在40%-60%左右,避免出現(xiàn)二級結(jié)構(gòu)和連續(xù)的同源性序列。
探針的選擇:探針應(yīng)與引物匹配,且不應(yīng)與模板或其他引物形成二聚體。
三、試劑組成與質(zhì)量控制
1、核心酶與緩沖液優(yōu)化
試劑盒中的DNA聚合酶類型(如抗體法或化學(xué)修飾法熱啟動酶)直接影響擴增特異性和靈敏度。例如,抗體法熱啟動酶可有效抑制低溫非特異性擴增,而化學(xué)修飾酶需高溫激活(如95℃保溫20分鐘)以確保酶活釋放。此外,優(yōu)化的緩沖液配方(如Mg²?濃度、dNTP比例)需匹配qPCR反應(yīng)需求,以保證擴增效率和重復(fù)性。
2、熒光染料與ROX校正
SYBR Green I染料的穩(wěn)定性和濃度均勻性對信號檢測至關(guān)重要,需避光保存并避免反復(fù)凍融。部分儀器需添加ROX Reference Dye以校正孔間信號差異,其濃度需根據(jù)儀器型號調(diào)整(如AB 7500系列為1×,7900HT為5×)。
四、實驗操作因素
1、循環(huán)參數(shù)
變性/退火時間縮短至5-10秒(快速PCR儀)減少模板損傷。
退火溫度需根據(jù)引物Tm值調(diào)整,過高阻礙結(jié)合,過低引發(fā)非特異性擴增
2、防污染措施
分區(qū)操作(試劑配制區(qū)、樣本處理區(qū)、擴增區(qū))。
使用UDG酶降解殘留dUTP,降低假陽性風(fēng)險。
五、模板的質(zhì)量與濃度
模板的純度:模板中應(yīng)避免蛋白質(zhì)、核酸酶等雜質(zhì),這些物質(zhì)可能抑制PCR反應(yīng)。
模板的濃度:模板量的高低直接影響Ct值,過低的模板量可能導(dǎo)致無法檢測到信號,過高的模板量可能產(chǎn)生抑制作用。
六、部干擾因素
樣本質(zhì)量與污染控制:
模板中殘留的抑制劑(如SDS、蛋白)會顯著降低擴增效率,而交叉污染(如前次擴增產(chǎn)物殘留)可通過UDG酶降解含dU的污染DNA解決。此外,引物純度需達到PAGE級別以上,以減少非特異性擴增。
綜上所述,熒光定量PCR試劑盒的性能是一個多因素綜合作用的結(jié)果,需要從儀器硬件性能、試劑組成與質(zhì)量控制等多個方面進行綜合考慮和優(yōu)化,遵循標準化操作流程,可最大限度提升定量準確性和實驗重復(fù)性。