熒光檢測 PCR 定量檢測,即實時熒光定量 PCR(qPCR),其原理是在普通 PCR 的基礎上,加入熒光基團,通過對 PCR 過程中熒光信號的實時監(jiān)測,實現(xiàn)對核酸模板的定量分析,具體如下:
熒光信號產生機制
熒光染料法:常用的熒光染料如 SYBR Green I,它可以特異性地結合到雙鏈 DNA 的小溝部位。在 PCR 反應體系中,當 DNA 進行復制形成雙鏈時,SYBR Green I 就會結合到雙鏈 DNA 上,從而被激發(fā)產生熒光信號。而且熒光信號的強度與雙鏈 DNA 的含量成正比關系。
探針法:使用的是 TaqMan 探針等。TaqMan 探針是一段與目標 DNA 序列特異性互補的寡核苷酸,其 5' 端標記有熒光報告基團(如 FAM),3' 端標記有熒光淬滅基團(如 TAMRA)。在 PCR 反應過程中,當引物延伸到探針結合部位時,Taq 酶的 5' - 3' 外切酶活性會將探針降解,使得熒光報告基團與淬滅基團分離,從而產生熒光信號。每擴增一條 DNA 鏈,就會有一個探針被切斷,釋放出一個熒光信號。
定量原理
標準曲線法:通過一系列已知濃度的標準品模板進行 PCR 擴增,得到不同濃度標準品對應的熒光信號值,以標準品的起始拷貝數的對數為橫坐標,以對應的熒光閾值循環(huán)數(Ct 值)為縱坐標,繪制出標準曲線。在相同條件下對未知樣品進行 PCR 擴增,根據其得到的 Ct 值,從標準曲線上就可以計算出未知樣品的起始拷貝數。
Ct 值的定義與應用:Ct 值是指在 PCR 擴增過程中,熒光信號開始由本底進入指數增長階段的拐點所對應的循環(huán)次數。研究表明,在 PCR 反應的指數增長期,Ct 值與起始模板量的對數呈線性關系,即起始模板量越多,Ct 值越小;反之,起始模板量越少,Ct 值越大。因此,可以利用 Ct 值來對模板進行定量分析。
熒光檢測 PCR 定量,即實時熒光定量 PCR(qPCR),具有以下優(yōu)點:
靈敏度高:能夠檢測到極低拷貝數的核酸模板,可對痕量核酸進行定量分析,比如在病毒感染早期,血液中病毒核酸含量極低時,也能準確檢測出病毒的存在并進行定量,有助于疾病的早期診斷。
特異性強:無論是使用熒光染料法還是探針法,都具有很高的特異性。探針法中,TaqMan 探針與目標 DNA 序列特異性互補結合,只有當引物和探針都與目標序列準確結合時才能產生熒光信號,極大地提高了檢測的特異性;熒光染料法中,SYBR Green I 只結合雙鏈 DNA,且在 PCR 引物設計時會確保其與目標序列特異性結合,從而保證了檢測的特異性。
精確性好:通過對熒光信號的實時監(jiān)測和對 Ct 值的精確測定,以及標準曲線的建立,能夠實現(xiàn)對核酸模板的準確定量。實驗結果的重復性好,變異系數通常較低,在科研和臨床診斷等領域能夠提供可靠的數據。
快速高效:整個 PCR 過程在封閉的反應體系中進行,無需像傳統(tǒng) PCR 那樣在反應結束后進行開蓋檢測,減少了操作步驟和時間,同時也降低了污染的風險。一般在 1 - 2 小時內就能完成檢測,能夠快速得到檢測結果,適用于緊急情況和大規(guī)模樣本的檢測。
高通量:可以同時對多個樣本進行檢測,配合自動化的儀器設備,能夠實現(xiàn)一次運行檢測幾十甚至上百個樣本,大大提高了檢測效率,適用于大規(guī)模的疾病篩查、基因表達分析等研究和應用。
實時監(jiān)測:在 PCR 擴增過程中實時監(jiān)測熒光信號的變化,能夠直接觀察到核酸擴增的動態(tài)過程,了解反應的進程和效率,及時發(fā)現(xiàn)異常情況,如引物二聚體的形成、非特異性擴增等,有助于對實驗結果進行準確的分析和判斷。
相關產品
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯(lián)系,否則視為放棄相關權利。