PCR擴增儀又稱為PCR基因擴增儀、PCR核酸擴增儀、聚合酶鏈反應(yīng)核酸擴增儀,是利用PCR技術(shù)對特定DNA擴增的一種儀器設(shè)備。
PCR儀的工作原理
PCR屬于一種用來放大擴增特定DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),能夠看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制,PCR的大特點,就是能夠把微量的DNA大幅增加。
不管是化石中的古生物、幾十年前兇殺案中兇手遺留下的毛發(fā)、皮膚或者是血液,只要能夠分離出一丁點的DNA,那么就可以使用PCR來放大,進(jìn)行對比。
PCR是利用DNA在體外攝氏95度高溫時變性時會變成單鏈、低溫時引物和單鏈按照堿基互補配對的原則來結(jié)合,再調(diào)溫度到DNA聚合酶適反應(yīng)溫度,DNA聚合酶沿著磷酸到無碳糖的方向合成互補鏈。給予聚合酶制造的PCR儀實際上就是一個溫控設(shè)備,能夠在變性溫度、復(fù)性溫度以及延伸溫度之間進(jìn)行很好的控制。
DNA的半保留復(fù)制可以說是生物進(jìn)化和傳代的重要途徑。
PCR儀的分類
普通PCR儀:只進(jìn)行PCR擴增的PCR儀,實際上是一個溫控設(shè)備。只能實現(xiàn)DNA的擴增,分析檢測需要在擴增之后。而擴增后到檢測分析的這個過程中,要將樣品中儀器中取出來,容易受到污染和污染環(huán)境。
實時熒光PCR儀:在普通PCR儀的基礎(chǔ)上增加熒光信號采集系統(tǒng)和計算機分析處理系統(tǒng)。在作為溫控設(shè)備的同時加入熒光分析系統(tǒng)。
PCR儀是用來做什么的
所采集到的樣品含量太低,無法正常的用儀器進(jìn)行檢測分析時需要通過PCR儀PCR技術(shù)來實現(xiàn)樣品擴增,擴增的倍數(shù)2N次方。
通過這個技術(shù),可以用于:
(1)分子生物學(xué)研究:核酸定量分析,基因表達(dá)差異分析等等。
(2)醫(yī)學(xué)研究:產(chǎn)前診斷,病原體檢測如最近的新冠病毒等等方面。
PCR儀怎么選擇
標(biāo)準(zhǔn) PCR儀主要是產(chǎn)生大量的核酸序列供后續(xù)實驗使用,比如測序、克隆,或僅僅是為了在凝膠上看看有沒有合適的條帶。
QPCR則是實時定量靶序列,通常被用來測定生物分子的豐度,而不是生成終產(chǎn)物?!坝辛薗PCR,研究人員就不再關(guān)心PCR 產(chǎn)物發(fā)生了什么。
數(shù)字PCR也是定量的,但并非實時。反應(yīng)發(fā)生在大量的微小分區(qū)中。這些分區(qū)很小,其中每個可能包含0或1個DNA分子,通過計算陽性反應(yīng)的數(shù)量,研究人員能夠真正定量DNA。這比 QPCR更為靈敏,也不需要標(biāo)準(zhǔn)曲線。
對于標(biāo)準(zhǔn)PCR儀和定量PCR儀之間的選擇,研究人員通常都心里有數(shù)。數(shù)字PCR通常能提供一個更好的答案,更明確的答案。
PCR儀的校準(zhǔn)參數(shù)
在反應(yīng)的過程中,溫度示值與設(shè)定值是否準(zhǔn)確,這是第一個溫度示值誤差;因為我們需要升溫,降溫,升溫,這是不是涉及到一個速率的問題,升降溫的快慢,會直接影響到整個反應(yīng)過程,所以,升降溫速率也是我們需要考量的一個方向。
儀器通過加熱模塊去控制溫度,在快速升降溫的過程中,儀器不可避免的會先升高/降低溫度之后,再達(dá)到所設(shè)定的問題,這就是溫度的過沖,這也是可能也是一個考量的指標(biāo)。
達(dá)到一定的溫度之后,儀器要平衡一段時間,而溫度平衡的時間和設(shè)置的時間,是否一致,也是要考慮的一個方向。
不同的DNA模板,需要的溫度和解鏈的時間不一樣,如果解鏈的時間沒達(dá)到要求,DNA沒有完全變性,在降溫復(fù)性的過程中,會恢復(fù)到天然的狀態(tài)。
PCR儀有48孔、96孔,384孔,每一個孔都可以放一個樣品,自然我們上面所說的溫度參數(shù),還是有一些不全。
這里大致總結(jié)一下:溫度示值誤差、溫度均勻性、溫度最大沖量、溫度持續(xù)時間準(zhǔn)確度、平均升降溫速率,最大升降溫速率等。
(文章來源于互聯(lián)網(wǎng))