賽默飛Q5熒光定量PCR儀技術(shù)介紹

一、設(shè)備概述

賽默飛（Thermo Fisher Scientific）Q5熒光定量PCR儀是一款專為核酸定量分析設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)熒光PCR系統(tǒng)。該設(shè)備在基因擴(kuò)增與實(shí)時(shí)檢測的基礎(chǔ)上，融合了熱循環(huán)穩(wěn)定性、光學(xué)系統(tǒng)靈敏度以及數(shù)據(jù)分析功能等多個(gè)維度的性能優(yōu)化，適用于科研實(shí)驗(yàn)室、臨床檢測機(jī)構(gòu)以及農(nóng)業(yè)與食品安全領(lǐng)域的分子檢測需求。

儀器通過熱循環(huán)反應(yīng)平臺(tái)與熒光信號實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對核酸擴(kuò)增過程的全過程監(jiān)測。Q5系統(tǒng)支持多種熒光染料和探針技術(shù)，具有較好的多重檢測能力與定量準(zhǔn)確性。

二、核心組成與技術(shù)特點(diǎn)

1. 反應(yīng)模塊與通量設(shè)置

• 通量配置：支持96孔標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)板以及0.2 mL八聯(lián)管格式，滿足常規(guī)實(shí)驗(yàn)室日常檢測需求。

• 熱循環(huán)模塊：采用Peltier效應(yīng)控溫技術(shù)，反應(yīng)溫度范圍為4°C至99.9°C，升降溫速率穩(wěn)定，支持常規(guī)PCR及快速PCR程序運(yùn)行。

• 溫控均一性：各孔間溫差控制在±0.25°C以內(nèi)，反應(yīng)結(jié)果重復(fù)性較好，適合對結(jié)果一致性要求較高的實(shí)驗(yàn)場景。

2. 光學(xué)檢測系統(tǒng)

Q5熒光定量PCR儀采用集成化LED光源和濾光片組裝置，配合CCD圖像采集系統(tǒng)，能夠?qū)U(kuò)增過程中每一周期的熒光信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。

• 熒光通道數(shù)：最多支持5色檢測，涵蓋FAM、VIC、ROX、Cy5、SYBR Green等常見熒光染料。

• 信號采集方式：采用獨(dú)立濾光通道與并行采集系統(tǒng)，減少通道間信號干擾，提升檢測精度。

• 背景校正功能：系統(tǒng)具備自動(dòng)背景校正算法，增強(qiáng)信噪比，提高低拷貝檢測能力。

3. 軟件與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

儀器配套分析軟件可在本地電腦或網(wǎng)絡(luò)終端運(yùn)行，支持從實(shí)驗(yàn)設(shè)置到結(jié)果統(tǒng)計(jì)的全流程操作。

• 實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線繪制：可實(shí)時(shí)監(jiān)測擴(kuò)增進(jìn)程，生成Ct值并動(dòng)態(tài)修正。

• 熔解曲線分析：支持對SYBR Green等非特異性染料擴(kuò)增產(chǎn)物的熔解曲線進(jìn)行分析，用于判斷引物特異性。

• 標(biāo)準(zhǔn)曲線生成：內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)曲線分析功能，適合定量分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，自動(dòng)計(jì)算擴(kuò)增效率與相關(guān)性系數(shù)（R2）。

• 多重分析支持：在同一反應(yīng)體系內(nèi)進(jìn)行多靶點(diǎn)檢測與比較，適用于差異表達(dá)分析、基因分型等應(yīng)用。

三、實(shí)驗(yàn)操作流程

1. 樣品準(zhǔn)備

• 將DNA/RNA模板、引物/探針、熒光染料、反應(yīng)緩沖液混合，配置反應(yīng)體系。

• 將反應(yīng)體系加入PCR板或管中，密封后離心去氣泡。

2. 程序設(shè)定

• 在軟件中設(shè)定PCR反應(yīng)程序，包括變性、退火、延伸溫度與時(shí)間設(shè)置。

• 根據(jù)染料種類設(shè)定檢測通道，配置熒光采集頻率與閾值。

3. 數(shù)據(jù)采集與分析

• 儀器自動(dòng)進(jìn)行熱循環(huán)反應(yīng)與熒光采集。

• 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)生成擴(kuò)增曲線與Ct值。

• 用戶可根據(jù)設(shè)定模板輸出圖表、分析結(jié)果和報(bào)告。

四、典型應(yīng)用領(lǐng)域

1. 基因表達(dá)分析

Q5系統(tǒng)支持SYBR Green法和TaqMan探針法的基因表達(dá)定量。通過ΔΔCt法可比較多個(gè)樣品間的相對表達(dá)水平，適用于轉(zhuǎn)錄水平差異分析、功能基因篩查等研究。

2. 微生物檢測

適用于食品安全、水質(zhì)監(jiān)測及疾病控制中的微生物定量檢測。結(jié)合快速提取方法可在短時(shí)間內(nèi)完成從樣本至結(jié)果的全流程檢測。

3. SNP與CNV分析

配合熒光探針和多重PCR體系，可實(shí)現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性（SNP）與拷貝數(shù)變異（CNV）的精確定量，適用于遺傳學(xué)研究及個(gè)體化醫(yī)療分析。

4. 臨床與病毒載量監(jiān)測

在病毒核酸載量檢測（如HBV、HCV、HIV、SARS-CoV-2等）方面，Q5 PCR儀可實(shí)現(xiàn)高通量、高靈敏度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，輔助臨床診斷與療效評估。

五、合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量保障

• 儀器設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程符合ISO 13485和ISO 9001質(zhì)量管理體系。

• 具有CE認(rèn)證與FDA注冊型號（根據(jù)配置），可用于臨床實(shí)驗(yàn)室與法規(guī)場景。

• 提供完整的驗(yàn)證文檔，包括IQ（安裝確認(rèn)）、OQ（運(yùn)行確認(rèn)）和PQ（性能確認(rèn)），配合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系使用。

六、設(shè)備維護(hù)與用戶支持

• 儀器具備自動(dòng)自檢程序與運(yùn)行日志記錄功能，有助于故障定位與性能追蹤。

• 軟件平臺(tái)支持遠(yuǎn)程更新與診斷，便于技術(shù)服務(wù)響應(yīng)。

• 原廠提供定期維護(hù)保養(yǎng)與現(xiàn)場服務(wù)方案，保障儀器長期穩(wěn)定運(yùn)行。

• 耗材兼容性好，可使用多種品牌反應(yīng)管、試劑與板型，降低使用成本。

七、優(yōu)勢歸納

雖然Q5未必為全自動(dòng)或高通量系統(tǒng)中配置最高者，但在以下方面表現(xiàn)穩(wěn)定、適配性好：

• 熱控穩(wěn)定、光學(xué)系統(tǒng)可靠，適用于標(biāo)準(zhǔn)分子檢測任務(wù)。

• 軟件功能清晰、數(shù)據(jù)處理流程規(guī)范，易于培訓(xùn)與上手。

• 支持標(biāo)準(zhǔn)PCR流程與快速程序切換，滿足不同實(shí)驗(yàn)效率要求。

• 儀器體積適中，便于實(shí)驗(yàn)室空間配置與系統(tǒng)整合。

八、結(jié)語

賽默飛Q5熒光定量PCR儀作為一款應(yīng)用廣泛的分子生物學(xué)儀器，其綜合性能適應(yīng)多種實(shí)驗(yàn)需求。無論是在基礎(chǔ)研究中的基因表達(dá)定量，還是在臨床、農(nóng)業(yè)、食品等領(lǐng)域中的快速檢測任務(wù)中，均能提供可靠的支持。其合理的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析能力，使其成為常規(guī)分子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置中的重要選項(xiàng)之一。