ABI 7500實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀是由Applied Biosystems公司開發(fā)并由賽默飛(Thermo Fisher Scientific)整合運(yùn)營的一款經(jīng)典qPCR平臺(tái)。自推出以來,該儀器憑借其優(yōu)良的性能表現(xiàn)、穩(wěn)定的熒光檢測系統(tǒng)、廣泛的適用性與成熟的軟件支持,成為全球科研機(jī)構(gòu)、臨床檢測實(shí)驗(yàn)室以及生物技術(shù)企業(yè)廣泛使用的分子檢測工具。
ABI 7500以其精確的熒光定量能力、高度自動(dòng)化的操作界面和靈活的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)支持,已成為實(shí)時(shí)PCR技術(shù)在各類分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的標(biāo)志性設(shè)備之一。
ABI 7500基于實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Real-Time Quantitative PCR)技術(shù)工作,其核心是通過熒光染料或熒光探針實(shí)時(shí)監(jiān)控PCR擴(kuò)增反應(yīng)中目標(biāo)核酸的復(fù)制情況。熒光信號(hào)的強(qiáng)度與擴(kuò)增產(chǎn)物量直接相關(guān),系統(tǒng)通過監(jiān)測每個(gè)循環(huán)中的熒光變化,推算出初始模板濃度。
在PCR反應(yīng)中,熒光信號(hào)通常通過以下兩種策略生成:
非特異性染料法(如SYBR Green):與所有雙鏈DNA結(jié)合,當(dāng)擴(kuò)增產(chǎn)物形成時(shí),熒光強(qiáng)度增強(qiáng)。
特異性探針法(如TaqMan探針):探針結(jié)合靶序列,被Taq酶裂解釋放熒光基團(tuán),產(chǎn)生特異性信號(hào)。
Ct值(Cycle Threshold)指熒光信號(hào)首次顯著高于背景的循環(huán)數(shù)。Ct值越小,表明樣本中靶基因起始拷貝數(shù)越多,反之亦然。ABI 7500通過準(zhǔn)確測定Ct值,實(shí)現(xiàn)對核酸分子的絕對或相對定量分析。
絕對定量:建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,以Ct值對應(yīng)拷貝數(shù)。
相對定量:利用ΔCt或ΔΔCt方法,計(jì)算基因表達(dá)量相對于內(nèi)參基因或參照組的變化倍數(shù)。
ABI 7500主要由四大核心模塊構(gòu)成,分別負(fù)責(zé)樣品溫控、熒光采集、系統(tǒng)控制與軟件數(shù)據(jù)分析:
樣本容量為96孔標(biāo)準(zhǔn)PCR反應(yīng)板。
加熱模塊采用高導(dǎo)熱金屬材質(zhì),溫控準(zhǔn)確,升溫速率約為2.5℃/秒,滿足標(biāo)準(zhǔn)PCR程序。
溫度均勻性控制在±0.5℃,確保每個(gè)孔位反應(yīng)一致。
配備高靈敏度光學(xué)采集系統(tǒng),支持多通道檢測,常見為FAM、VIC、ROX、SYBR、NED等。
采用光纖傳輸與CCD成像技術(shù),熒光信號(hào)捕捉迅速且精確。
可實(shí)現(xiàn)多重反應(yīng),一孔檢測多個(gè)靶標(biāo),提高檢測效率。
控制系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)操作,兼容Windows操作環(huán)境。
軟件內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)操作流程模板,便于快速實(shí)驗(yàn)設(shè)置。
實(shí)驗(yàn)運(yùn)行中可實(shí)時(shí)顯示擴(kuò)增曲線和熒光變化圖,直觀掌握反應(yīng)過程。
ABI 7500配套軟件支持定量分析、溶解曲線分析、基因分型、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制等功能。
支持Excel、PDF等格式導(dǎo)出,便于統(tǒng)計(jì)分析與文檔歸檔。
提供實(shí)時(shí)質(zhì)控提示,協(xié)助用戶發(fā)現(xiàn)反應(yīng)異?;蛭廴尽?/p>
ABI 7500可檢測低至個(gè)位拷貝的核酸模板,適用于高靈敏度的樣本檢測需求,如病毒載量、殘余DNA檢測、單細(xì)胞分析等。
支持多達(dá)5種熒光染料同時(shí)運(yùn)行,能夠?qū)崿F(xiàn)一孔多靶的多重反應(yīng),大幅提升數(shù)據(jù)通量和實(shí)驗(yàn)效率。
儀器在連續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)行環(huán)境下仍保持?jǐn)U增一致性,適合臨床實(shí)驗(yàn)室和生物樣本檢測中心的大批量檢測任務(wù)。
無需編程基礎(chǔ)即可完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),圖形化界面、拖拽式設(shè)置,降低使用門檻,適合初學(xué)者與經(jīng)驗(yàn)用戶。
開放式平臺(tái),兼容絕大多數(shù)商業(yè)化試劑盒與通用耗材,無需專屬配套產(chǎn)品,節(jié)省實(shí)驗(yàn)成本。
ABI 7500廣泛應(yīng)用于科研和臨床領(lǐng)域,主要包括:
通過ΔΔCt方法評估不同處理、組織或時(shí)間點(diǎn)間的mRNA表達(dá)變化。
可用于疾病模型研究、藥物機(jī)制分析、基因調(diào)控研究等。
適用于各種病毒如HBV、HCV、HIV、SARS-CoV-2等核酸載量的準(zhǔn)確測定。
常用于醫(yī)院、疾控中心的臨床診斷與流行病學(xué)研究。
配合TaqMan探針,識(shí)別SNP、插入缺失突變(INDEL)等遺傳位點(diǎn)。
適用于腫瘤分子分型、個(gè)體化用藥篩查、遺傳病基因攜帶檢測。
利用不同熒光探針同時(shí)檢測等位基因,進(jìn)行人群基因型分析。
常用于法醫(yī)DNA鑒定、親緣關(guān)系確認(rèn)、群體遺傳結(jié)構(gòu)研究。
在生物制藥過程中監(jiān)測重組細(xì)胞殘留核酸,符合GMP質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
ABI 7500的操作流程經(jīng)過長期優(yōu)化,保證高重復(fù)性與結(jié)果穩(wěn)定性,標(biāo)準(zhǔn)操作流程如下:
提取DNA或RNA,純化并定量。
配制熒光PCR反應(yīng)液,包括引物、探針或染料、模板等。
將反應(yīng)體系分裝至96孔PCR板,封板后輕離心去除氣泡。
打開軟件,選擇合適的模板或自定義反應(yīng)程序與熒光通道。
設(shè)定反應(yīng)參數(shù):變性溫度、退火溫度、循環(huán)次數(shù)等。
插入反應(yīng)板,啟動(dòng)程序,儀器自動(dòng)進(jìn)行熱循環(huán)與熒光監(jiān)測。
觀察擴(kuò)增曲線、熔解曲線(適用于SYBR Green法)判斷反應(yīng)狀態(tài)。
分析Ct值,計(jì)算表達(dá)倍數(shù)或載量,輸出定量結(jié)果圖表。
ABI 7500提供多層次數(shù)據(jù)質(zhì)量評估機(jī)制,幫助用戶判斷反應(yīng)是否成功:
擴(kuò)增曲線形態(tài):標(biāo)準(zhǔn)S型曲線表明反應(yīng)正常;斜率過緩或平臺(tái)期波動(dòng)需注意模板質(zhì)量或反應(yīng)體系問題。
熔解曲線分析:適用于SYBR Green法,單一峰值代表產(chǎn)物特異性好。
重復(fù)孔間差異:重復(fù)Ct值差值應(yīng)<0.5,確保擴(kuò)增一致性。
陰陽性對照分析:設(shè)置陽性模板與陰性對照以判斷實(shí)驗(yàn)污染或體系失效。
為了保障ABI 7500長期運(yùn)行穩(wěn)定,用戶在使用過程中應(yīng)注意:
定期清潔光路窗口與樣品槽,防止灰塵影響熒光信號(hào)。
使用高質(zhì)量封板膜避免蒸發(fā)造成熒光漂移。
軟件定期更新,保持?jǐn)?shù)據(jù)分析模塊最新。
避免反應(yīng)體系混合過程中產(chǎn)生氣泡,影響讀數(shù)。
實(shí)驗(yàn)后及時(shí)導(dǎo)出數(shù)據(jù)并進(jìn)行備份存檔。
盡管ABI 7500已被廣泛應(yīng)用并形成穩(wěn)定用戶群,但隨著技術(shù)演進(jìn),實(shí)時(shí)熒光定量PCR未來仍有以下發(fā)展趨勢:
多重?cái)U(kuò)增能力提升:更高通道數(shù)、更高光學(xué)分辨率。
通量升級與自動(dòng)化聯(lián)動(dòng):與自動(dòng)加樣、提取系統(tǒng)對接,實(shí)現(xiàn)全流程一體化。
便攜化應(yīng)用拓展:適應(yīng)現(xiàn)場快速檢測需求,如突發(fā)疫情應(yīng)急檢測。
AI輔助數(shù)據(jù)分析:引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化曲線識(shí)別與異常判斷。
與數(shù)字PCR融合:進(jìn)一步提升超低豐度靶標(biāo)的定量能力。
ABI 7500作為經(jīng)典平臺(tái)仍具備拓展?jié)摿?,特別是在臨床分子診斷領(lǐng)域,其穩(wěn)定性與可驗(yàn)證性是許多實(shí)驗(yàn)室選擇其為主力設(shè)備的關(guān)鍵因素。
賽默飛ABI 7500實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀憑借其堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)、高靈敏度、高通量能力與成熟的軟件平臺(tái),已經(jīng)成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院檢驗(yàn)科和生命科學(xué)企業(yè)不可或缺的重要工具。它不僅為科研人員提供高質(zhì)量的核酸檢測結(jié)果,也為臨床分子診斷奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
無論是進(jìn)行基因表達(dá)研究、病毒核酸檢測,還是執(zhí)行藥物篩選和遺傳突變分析,ABI 7500都能提供準(zhǔn)確、可靠、高效的數(shù)據(jù)支持。未來,隨著技術(shù)迭代升級,其應(yīng)用邊界將不斷拓展,為分子生物科學(xué)的發(fā)展持續(xù)注入動(dòng)力。
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