T100 PCR儀(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)儀)是分子生物學(xué)領(lǐng)域中用于體外擴(kuò)增特定DNA片段的核心設(shè)備,通過模擬DNA自然復(fù)制過程,在數(shù)小時內(nèi)將微量DNA樣本擴(kuò)增至數(shù)百萬至數(shù)十億倍,被廣泛應(yīng)用于基因檢測、疾病診斷、科研探索及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。
T100 PCR儀通過精確控制反應(yīng)體系的溫度變化,驅(qū)動DNA變性、退火、延伸三個關(guān)鍵步驟的循環(huán)進(jìn)行,具體過程如下:
變性(Denaturation):
溫度升至94-98℃,持續(xù)20-30秒,使DNA雙鏈解旋為單鏈,為后續(xù)引物結(jié)合提供模板。
退火(Annealing):
溫度降至50-65℃(依引物Tm值調(diào)整),持續(xù)20-40秒,特異性引物與單鏈DNA的互補(bǔ)區(qū)域結(jié)合,標(biāo)記擴(kuò)增起點(diǎn)。
延伸(Extension):
溫度升至72℃(Taq DNA聚合酶最適溫度),持續(xù)30秒至2分鐘,聚合酶沿引物方向合成新鏈,完成DNA復(fù)制。
循環(huán)次數(shù):通常進(jìn)行25-40個循環(huán),每輪循環(huán)DNA數(shù)量呈指數(shù)增長(理論擴(kuò)增倍數(shù)=2n,n為循環(huán)數(shù))。
根據(jù)功能與設(shè)計差異,PCR儀可分為以下類型:
1.傳統(tǒng)梯度PCR儀
特點(diǎn):通過金屬塊均勻加熱/冷卻,配備梯度溫度模塊,可同時設(shè)置不同退火溫度,快速優(yōu)化反應(yīng)條件。
應(yīng)用:適合引物設(shè)計初期,篩選最佳退火溫度(如基因克隆、突變體篩選)。
2.實(shí)時熒光定量PCR儀(qPCR)
核心升級:集成熒光檢測系統(tǒng),實(shí)時監(jiān)測擴(kuò)增產(chǎn)物積累,實(shí)現(xiàn)定量分析。
技術(shù)分支:
SYBR Green法:熒光染料嵌入DNA雙鏈,非特異性檢測所有擴(kuò)增產(chǎn)物。
探針法(TaqMan):使用特異性熒光探針,僅標(biāo)記目標(biāo)序列,靈敏度達(dá)1-10拷貝/μL。
應(yīng)用:病毒載量檢測(如HIV、HPV)、基因表達(dá)分析、SNP分型等。
3.數(shù)字PCR儀(dPCR)
原理創(chuàng)新:將反應(yīng)體系分割為數(shù)萬個微反應(yīng)單元(如微滴、芯片孔),通過終點(diǎn)法統(tǒng)計陽性單元比例,實(shí)現(xiàn)絕對定量。
優(yōu)勢:無需標(biāo)準(zhǔn)曲線,抗干擾能力強(qiáng),可檢測低至0.001%的突變頻率。
應(yīng)用:液體活檢(循環(huán)腫瘤DNA檢測)、轉(zhuǎn)基因成分定量、環(huán)境微生物監(jiān)測等。