一、历史
自1993年起,荧光定量PCR技术开始得到研究与发展,日本Higuchi等人首次利用动态PCR方法和封闭式检测方式对目的核酸数量进行了定量分析。该方法使用B溴乙锭作为荧光标记染料,通过UV射线照射样品后,利用CCD相机检测产生的荧光值。随着技术的进步,TaqMan技术于1995年被PE公司成功研制,1996年推出了首台荧光定量PCR检测系统。自此,荧光定量PCR因能准确确定初始模版拷贝数和较高检测灵敏度等优势,逐渐成为主流的实验技术。
目前市场上常见的定量PCR仪品牌包括ABI、BIO-RAD、Stratagene、Roche等,这些仪器都采用了先进的荧光检测技术,为定量PCR的广泛应用提供了可能。
二、基础知识
定量PCR技术,即real-time PCR,是一种在PCR反应体系中加入荧光基团的技术。通过实时监测PCR进程中的荧光信号累积,可以对未知模板进行定量分析。这与常规PCR的区别在于,荧光定量PCR能更准确地确定起始模版拷贝数。
三、QPCR检测方法
QPCR的荧光检出方法主要分为荧光嵌合法和荧光探针法。其中,荧光嵌合法常使用SYBR Green I等染料,而荧光探针法则主要介绍Taqman Probe法。这两种方法都是通过检测反应体系中的荧光强度来监测PCR扩增产物的量。
四、几个关键概念
扩增曲线:描述PCR动态进程的曲线,基线期、指数扩增期和平台期均可从扩增曲线中观察出来。荧光阈值和Ct值则是确定扩增起始和结束的重要参数。标准曲线和扩增效率则是评估QPCR实验结果准确性的关键指标。
五、实验方法与数据分析
在QPCR实验中,引物和探针的设计是关键步骤。PCR条件的优化、QPCR反应的进行以及结果的数据处理都是实验的重要环节。在数据分析部分,熔解曲线分析、相对定量的数据处理方法等都是常用的分析手段。
六、常见问题及解决方案
针对QPCR实验中可能出现的问题,如无Ct值出现、Ct值出现过晚、阴性对照也出现明显的扩增等,提供了相应的解决方案。如调整反应条件、优化引物和探针设计、调整模板浓度等。