所謂real-time Q-PCR技術(shù),是指在PCR反應體系中加入熒光基因,利用熒光信號累積實時監(jiān)測整個PCR進程,后通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法。
目前購買熒光定量PCR儀,一般包括:實時熒光定量PCR儀+開機檢測試劑+通用電腦+自動分析軟件。
儀器的性能需要考量:線性范圍、檢測靈敏度、檢測度、反應時間、檢測通道數(shù)、檢測樣本量等。
而一臺實時熒光定量PCR儀的硬件配置主要看:溫控模塊、光路檢測模塊。
1、溫度控制模塊
溫度控制是qPCR技術(shù)的核心所在,為了實現(xiàn)高準確度,實時PCR熱系統(tǒng)必須確保整個加熱塊的溫度均勻性,確保能夠以相同速率的反應處理所有的樣本。
(1)溫控速率
升降溫速度快的是好設備,但是單一模塊升降溫速度快并不代表樣本升降溫速度也快,所以還要看樣本的升降溫速度是否也快,注意大升降溫速度≠平均升降溫速度。
(2)溫控精度
控溫模塊中銀質(zhì)半導體控溫模塊目前是比較好的,因為銀是金屬中銀的導熱性能較高,升降溫速度快,孔間溫度均一性好,邊緣效應相應減少。
金屬的熱傳導系數(shù)表:銀 > 銅>金> 鋁> 鐵> 錫> 鉛 。
溫度準確度和溫度均一性越小越好。
普通的Peltier加熱方式具有明顯邊緣效應,均一性差,是上一代的模塊PCR加熱技術(shù),正處于被淘汰的邊緣,但是成本相對會。
2、光學檢測模塊
(1)光源
光強比較:光強比較:髙強度白光LED > 鹵鎢燈 >單色LED
白光LED的亮度約是鹵鎢燈的3倍左右,單色LED的10倍左右,能夠捕捉到多的熒光信號,是專業(yè)光源領域的新技術(shù)代表。
壽命比較:壽命比較:髙強度白光LED = 單色LED >鹵鎢燈
白光LED的壽命長達10000小時以上,一般可以使用5-10年左右,基本上超過了一般科研儀器的正常工作壽命,基本終身無需換光源,而鹵鎢燈光源基本每2年就要換一次,費時費力,南方是不足一年就要換一次。
(2)檢測器
熒光定量PCR靈敏度:冷CCD>CCD>光電倍增管 CPM >光電二管
CCD作為熒光信號的接受器,其質(zhì)量直接決定了儀器的檢測靈敏度和穩(wěn)定性。10℃的冷CCD,和常溫CCD有著質(zhì)的區(qū)別,在專業(yè)光學領域,冷CCD的造價成本至少要比常規(guī)CCD高出一倍以上。冷CCD在低的溫度下進行光信號捕捉,能夠提供高的光感靈敏度和低背景噪音。因此,有的熒光定量PCR能夠穩(wěn)定區(qū)分1000和2000拷貝的濃度差異,而有的只能做到區(qū)分5000和10000個拷貝數(shù)。
(3)光路傳導
光路設計應盡可能有效消除邊緣效應,光路設計是否有效消除孔間邊緣效應,可以自行進行實驗檢驗。
除上訴兩個硬件配置外,現(xiàn)有的熒光定量PCT儀均搭配有控制系統(tǒng),可與PC連接,或者內(nèi)置觸控屏,同時會配有分析軟件功能,越簡單越好。
3、性能
(1)溫度控制模塊
采用銀質(zhì)半導體溫控模塊和多點溫控技術(shù),溫度準確度±0.1℃、溫度均一性±0.1℃,確保實驗度,大升降溫度速度12℃/s,半小時可完成擴增反應。
(2)光學檢測模塊
光源采用免維護白光LED燈,光源強度大;高靈敏度光電傳感器,檢測靈敏度比CCD探測器高10倍,無孔間的邊緣干擾影響;光路傳導采用側(cè)底部采光,每個反應孔都擁有光纖傳輸,使用佳濾光片組合,無孔間檢測干擾。
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