荧光定量PCR仪是一种用于分子生物学检测的高灵敏度、高特异性的分析仪器。通过荧光染料或荧光标记的特异性探针,对PCR(聚合酶链式反应)产物进行标记和跟踪,实时监测反应过程中的荧光信号变化。在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程。随着反应循环数的增加,目标DNA的扩增会导致荧光信号的增强。通过检测荧光信号的变化,可以绘制出荧光强度相对于循环数的扩增曲线,从而实现对靶DNA的定量分析。
荧光定量PCR仪的前期准备工作:
1、样品准备
核酸提取:从样本(如组织、细胞、血液等)中提取DNA或RNA。提取过程中要严格按照相应的核酸提取试剂盒说明书操作,以确保核酸的纯度和完整性。例如,使用柱式提取法时,要注意细胞裂解的充分性、结合条件的控制以及洗脱液的用量和温度等因素。
样品鉴定与定量:对提取的核酸进行质量和浓度检测。可以使用分光光度计测定核酸的浓度,通过A260/A280比值来判断核酸的纯度(纯DNA或RNA的A260/A280比值一般在1.8-2.0之间)。同时,利用琼脂糖凝胶电泳等方法来鉴定核酸的完整性,确保没有明显的降解。
稀释样品:根据荧光定量PCR的检测范围和样品中目标核酸的浓度,将样品稀释到合适的浓度。如果样品浓度过高,可能会导致PCR反应过早进入平台期,影响定量结果的准确性;如果样品浓度过低,则可能无法检测到足够的信号。
2、引物和探针设计
引物设计:根据目标基因的序列信息,设计特异性的引物。引物的长度一般在18-25个碱基对之间,GC含量在40%-60%之间。引物的3'端应避免连续的G或C,且不能有互补序列,以防止引物二聚体的形成。可以使用专业的引物设计软件(如Primer3、OligoPerfect等)来进行设计,并通过BLAST等工具验证引物的特异性。
探针设计(对于使用探针法的情况):荧光探针的设计要考虑其与目标序列的特异性结合和荧光标记的稳定性。探针的长度通常在15-30个碱基之间,荧光基团和淬灭基团的选择要根据仪器的检测通道来确定。例如,常见的荧光基团有FAM(用于检测绿色荧光)、VIC(用于检测黄色荧光)等,淬灭基团有TAMRA、BHQ等。
3、试剂准备
PCR反应混合液:按照试剂盒说明书配制PCR反应混合液。一般包括缓冲液、dNTPs(三磷酸脱氧核苷)、引物、探针(如果使用)、Taq DNA聚合酶(或其他合适的DNA聚合酶)等。在配制过程中,要注意各种试剂的比例和添加顺序,确保混合均匀。
模板添加:将稀释后的样品(DNA或RNA)加入到PCR反应混合液中。加入的体积要根据PCR反应体系的总体积和样品浓度来确定,通常每管反应体系中加入1-5μL的样品。