賽默飛(Thermo Fisher)實時熒光定量PCR儀是現(xiàn)代分子生物學中常用的分析工具之一,其廣泛應用于基因表達分析、病原檢測、突變檢測等研究領域。特別是其7500型實時熒光定量PCR儀(Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR System),以其精確的溫控系統(tǒng)、靈敏的熒光信號檢測能力、以及用戶友好的操作界面,成為許多實驗室的設備。以下是關于7500型實時熒光定量PCR儀的詳細使用步驟和原理說明。
1. 實時熒光定量PCR技術簡介
實時熒光定量PCR(qPCR)是一種高靈敏度的基因擴增技術,通過熒光信號監(jiān)測PCR反應過程中的DNA擴增。其基本原理是在PCR反應中加入帶有熒光標簽的探針或染料,通過實時檢測熒光信號的變化,推測出目標DNA的初始數(shù)量。與傳統(tǒng)PCR不同,實時PCR能夠在PCR擴增過程中實時監(jiān)測產(chǎn)物的數(shù)量,因此可以獲得更為精準的定量數(shù)據(jù)。
2. 賽默飛7500型實時熒光定量PCR儀概述
賽默飛7500型PCR儀采用先進的光學檢測系統(tǒng)和精密的溫控系統(tǒng),能夠提供高度精確的實驗數(shù)據(jù)。其主要特點包括:
多通道熒光檢測:7500型儀器具有多達6個熒光通道,支持不同熒光探針或染料的同時檢測,適用于多重PCR反應。
高效的熱循環(huán)系統(tǒng):儀器采用精密的熱循環(huán)技術,溫控精度和均勻性較高,能夠確保擴增反應的高效進行。
用戶友好的操作界面:7500型PCR儀配備大尺寸觸摸屏,操作界面直觀,支持數(shù)據(jù)實時顯示、分析與報告生成。
3. 設備安裝與準備
在使用7500型實時熒光定量PCR儀之前,首先需要完成設備的安裝和調試工作。這些步驟包括:
3.1 安裝與檢查
位置選擇:選擇一個穩(wěn)定、無強電磁干擾和溫度波動的地方來放置PCR儀器。避免直射陽光和震動,確保設備的穩(wěn)定性。
設備連接:連接電源線、計算機(如果需要)和網(wǎng)絡(如有需要)。確保所有連接無松動。
3.2 啟動與自檢
打開設備電源,設備會自動進行自檢。此過程是為了確保硬件系統(tǒng)的正常運作,檢查如熱循環(huán)系統(tǒng)、熒光檢測系統(tǒng)等關鍵部件。
檢查液晶屏是否正常顯示,儀器是否能夠順利進入操作界面。
4. PCR反應體系準備
4.1 樣品和試劑準備
DNA模板:提取所需的DNA模板,通常需要在PCR前進行核酸純化,確保模板的純度和濃度適合實驗要求。
引物和探針:根據(jù)實驗目的設計特異性的引物和探針。設計時需注意引物的長度、GC含量、退火溫度等因素,以確保引物的特異性和擴增效率。
PCR反應混合物:PCR反應體系一般包括模板DNA、引物、探針、熒光染料(如SYBR Green或TaqMan探針)、PCR緩沖液、dNTPs、DNA聚合酶等。需要根據(jù)具體的實驗要求調整反應體系的組成。
4.2 配制反應液
按照試劑盒說明書或實驗設計配制PCR反應液,保證每個反應孔中加入合適量的反應液和模板。
一般來說,反應液的總量可以根據(jù)實驗設計設置,通常每個反應孔的體積為20-50 μL。
4.3 樣品的加載
將配制好的反應混合物和模板按實驗設計分配到PCR板的各個孔中。確保每個孔的液體量一致,并且避免產(chǎn)生氣泡。
樣品加載完成后,使用PCR板封膜,確保密封良好。
5. 實時熒光定量PCR程序設置
5.1 創(chuàng)建新實驗
在7500型PCR儀的觸摸屏上,選擇“新建實驗”選項。根據(jù)實驗的要求設置反應條件,如擴增循環(huán)數(shù)、退火溫度、熒光通道等。
選擇合適的PCR反應體系類型,例如SYBR Green染料體系或TaqMan探針體系。
5.2 設置PCR程序
熱啟動:大多數(shù)PCR反應體系需要在初始階段進行熱啟動,以激活DNA聚合酶,避免非特異性擴增。
擴增程序:設置適合的擴增程序,通常包括變性、退火、延伸三個步驟。對于SYBR Green染料體系,通常需要一個較長的退火/延伸時間來確保信號的準確檢測。
數(shù)據(jù)采集:在每個擴增循環(huán)結束時,選擇熒光信號采集時間點。一般來說,實時PCR儀會在延伸步驟后進行熒光數(shù)據(jù)的采集。
5.3 啟動實驗
在確認所有參數(shù)設置無誤后,點擊“開始”啟動PCR實驗。儀器將根據(jù)設置的程序自動進行反應。
6. 實驗結果分析與數(shù)據(jù)處理
6.1 實時數(shù)據(jù)監(jiān)測
在實驗過程中,7500型PCR儀會實時顯示擴增曲線和熒光數(shù)據(jù)。用戶可以隨時查看實驗進度和熒光信號變化。
在PCR反應過程中,隨著擴增產(chǎn)物的增加,熒光信號逐漸增強。通過熒光信號的閾值設置,可以確定擴增的起始點(Ct值)。
6.2 數(shù)據(jù)分析
Ct值分析:通過分析不同樣品的Ct值,可以確定目標基因的表達量或DNA的初始拷貝數(shù)。Ct值越小,表示樣品中目標基因的初始濃度越高。
標準曲線:為了定量測定目標基因的相對或絕對表達量,可以使用已知濃度的標準品來建立標準曲線,并通過該曲線來計算樣品中目標基因的濃度。
相對定量分析:在基因表達分析中,通常采用2-ΔΔCt法進行相對定量分析。通過比較實驗組和對照組的Ct值,可以得出目標基因在不同樣本中的相對表達水平。
6.3 數(shù)據(jù)導出與報告生成
實驗完成后,用戶可以通過設備的分析軟件導出實驗數(shù)據(jù)并生成報告。報告中包含擴增曲線、Ct值、標準曲線等相關數(shù)據(jù)。
7. 實驗注意事項與故障排除
7.1 實驗注意事項
模板質量:模板的質量直接影響PCR的結果,應確保模板無污染且濃度適中。
引物設計:引物設計不合理可能導致擴增失敗或非特異性擴增,因此設計時要保證引物的特異性和二聚體形成的最小化。
反應體系:PCR反應體系需要根據(jù)試劑和樣品的具體情況進行優(yōu)化,以提高擴增效率和信號的靈敏度。
7.2 常見故障與解決
無擴增或擴增信號弱:可能是模板量不足、引物設計不合理、PCR條件設置不當?shù)葐栴}導致。應檢查模板質量、引物特異性及PCR程序設置。
非特異性擴增:可以通過優(yōu)化引物退火溫度或使用特異性更強的探針來避免非特異性擴增。
熒光信號偏低:可能是染料添加量不足、熱循環(huán)條件不合適等原因導致。檢查熒光染料的濃度和PCR反應條件。
8. 總結
賽默飛7500型實時熒光定量PCR儀以其高精度的溫控系統(tǒng)和靈敏的熒光檢測能力,廣泛應用于基因表達分析、病原檢測、基因變異分析等研究領域。通過優(yōu)化實驗條件和合理設計反應體系,研究人員可以獲得高質量的定量PCR數(shù)據(jù)。
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