賽默飛Q5熒光定量PCR儀技術(shù)介紹

一、設備概述

賽默飛（Thermo Fisher Scientific）Q5熒光定量PCR儀是一款專為核酸定量分析設計的實時熒光PCR系統(tǒng)。該設備在基因擴增與實時檢測的基礎上，融合了熱循環(huán)穩(wěn)定性、光學系統(tǒng)靈敏度以及數(shù)據(jù)分析功能等多個維度的性能優(yōu)化，適用于科研實驗室、臨床檢測機構(gòu)以及農(nóng)業(yè)與食品安全領域的分子檢測需求。

儀器通過熱循環(huán)反應平臺與熒光信號實時采集系統(tǒng)的聯(lián)動，實現(xiàn)對核酸擴增過程的全過程監(jiān)測。Q5系統(tǒng)支持多種熒光染料和探針技術(shù)，具有較好的多重檢測能力與定量準確性。

二、核心組成與技術(shù)特點

1. 反應模塊與通量設置

• 通量配置：支持96孔標準反應板以及0.2 mL八聯(lián)管格式，滿足常規(guī)實驗室日常檢測需求。

• 熱循環(huán)模塊：采用Peltier效應控溫技術(shù)，反應溫度范圍為4°C至99.9°C，升降溫速率穩(wěn)定，支持常規(guī)PCR及快速PCR程序運行。

• 溫控均一性：各孔間溫差控制在±0.25°C以內(nèi)，反應結(jié)果重復性較好，適合對結(jié)果一致性要求較高的實驗場景。

2. 光學檢測系統(tǒng)

Q5熒光定量PCR儀采用集成化LED光源和濾光片組裝置，配合CCD圖像采集系統(tǒng)，能夠?qū)U增過程中每一周期的熒光信號進行實時采集。

• 熒光通道數(shù)：最多支持5色檢測，涵蓋FAM、VIC、ROX、Cy5、SYBR Green等常見熒光染料。

• 信號采集方式：采用獨立濾光通道與并行采集系統(tǒng)，減少通道間信號干擾，提升檢測精度。

• 背景校正功能：系統(tǒng)具備自動背景校正算法，增強信噪比，提高低拷貝檢測能力。

3. 軟件與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

儀器配套分析軟件可在本地電腦或網(wǎng)絡終端運行，支持從實驗設置到結(jié)果統(tǒng)計的全流程操作。

• 實時擴增曲線繪制：可實時監(jiān)測擴增進程，生成Ct值并動態(tài)修正。

• 熔解曲線分析：支持對SYBR Green等非特異性染料擴增產(chǎn)物的熔解曲線進行分析，用于判斷引物特異性。

• 標準曲線生成：內(nèi)置標準曲線分析功能，適合定量分析實驗設計，自動計算擴增效率與相關性系數(shù)（R2）。

• 多重分析支持：在同一反應體系內(nèi)進行多靶點檢測與比較，適用于差異表達分析、基因分型等應用。

三、實驗操作流程

1. 樣品準備

• 將DNA/RNA模板、引物/探針、熒光染料、反應緩沖液混合，配置反應體系。

• 將反應體系加入PCR板或管中，密封后離心去氣泡。

2. 程序設定

• 在軟件中設定PCR反應程序，包括變性、退火、延伸溫度與時間設置。

• 根據(jù)染料種類設定檢測通道，配置熒光采集頻率與閾值。

3. 數(shù)據(jù)采集與分析

• 儀器自動進行熱循環(huán)反應與熒光采集。

• 實驗結(jié)束后自動生成擴增曲線與Ct值。

• 用戶可根據(jù)設定模板輸出圖表、分析結(jié)果和報告。

四、典型應用領域

1. 基因表達分析

Q5系統(tǒng)支持SYBR Green法和TaqMan探針法的基因表達定量。通過ΔΔCt法可比較多個樣品間的相對表達水平，適用于轉(zhuǎn)錄水平差異分析、功能基因篩查等研究。

2. 微生物檢測

適用于食品安全、水質(zhì)監(jiān)測及疾病控制中的微生物定量檢測。結(jié)合快速提取方法可在短時間內(nèi)完成從樣本至結(jié)果的全流程檢測。

3. SNP與CNV分析

配合熒光探針和多重PCR體系，可實現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性（SNP）與拷貝數(shù)變異（CNV）的精確定量，適用于遺傳學研究及個體化醫(yī)療分析。

4. 臨床與病毒載量監(jiān)測

在病毒核酸載量檢測（如HBV、HCV、HIV、SARS-CoV-2等）方面，Q5 PCR儀可實現(xiàn)高通量、高靈敏度的實時監(jiān)測，輔助臨床診斷與療效評估。

五、合規(guī)標準與質(zhì)量保障

• 儀器設計與生產(chǎn)過程符合ISO 13485和ISO 9001質(zhì)量管理體系。

• 具有CE認證與FDA注冊型號（根據(jù)配置），可用于臨床實驗室與法規(guī)場景。

• 提供完整的驗證文檔，包括IQ（安裝確認）、OQ（運行確認）和PQ（性能確認），配合實驗室質(zhì)量管理體系使用。

六、設備維護與用戶支持

• 儀器具備自動自檢程序與運行日志記錄功能，有助于故障定位與性能追蹤。

• 軟件平臺支持遠程更新與診斷，便于技術(shù)服務響應。

• 原廠提供定期維護保養(yǎng)與現(xiàn)場服務方案，保障儀器長期穩(wěn)定運行。

• 耗材兼容性好，可使用多種品牌反應管、試劑與板型，降低使用成本。

七、優(yōu)勢歸納

雖然Q5未必為全自動或高通量系統(tǒng)中配置最高者，但在以下方面表現(xiàn)穩(wěn)定、適配性好：

• 熱控穩(wěn)定、光學系統(tǒng)可靠，適用于標準分子檢測任務。

• 軟件功能清晰、數(shù)據(jù)處理流程規(guī)范，易于培訓與上手。

• 支持標準PCR流程與快速程序切換，滿足不同實驗效率要求。

• 儀器體積適中，便于實驗室空間配置與系統(tǒng)整合。

八、結(jié)語

賽默飛Q5熒光定量PCR儀作為一款應用廣泛的分子生物學儀器，其綜合性能適應多種實驗需求。無論是在基礎研究中的基因表達定量，還是在臨床、農(nóng)業(yè)、食品等領域中的快速檢測任務中，均能提供可靠的支持。其合理的功能結(jié)構(gòu)設計與數(shù)據(jù)分析能力，使其成為常規(guī)分子實驗室設備配置中的重要選項之一。