賽默飛 PCR 擴(kuò)增儀詳解

賽默飛世爾科技（Thermo Fisher Scientific）的 PCR 擴(kuò)增儀系列是廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)、基因組學(xué)和臨床研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。其產(chǎn)品涵蓋多種型號(hào)，從基礎(chǔ)研究到高通量實(shí)驗(yàn)均有適用選擇。以下內(nèi)容將詳細(xì)介紹賽默飛 PCR 擴(kuò)增儀的工作原理、主要產(chǎn)品及其貨號(hào)、技術(shù)特點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域。

一、PCR 擴(kuò)增儀的工作原理

PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）是一種用于擴(kuò)增特定 DNA 片段的分子生物學(xué)技術(shù)。擴(kuò)增儀通過溫度循環(huán)實(shí)現(xiàn) DNA 變性、退火和延伸，從而在短時(shí)間內(nèi)獲得大量目標(biāo) DNA 片段。

PCR 三個(gè)關(guān)鍵步驟：

1. 變性（Denaturation）：將雙鏈 DNA 加熱至 94–98°C，使其解鏈為單鏈。

2. 退火（Annealing）：將溫度降低至 50–65°C，使引物與單鏈 DNA 配對(duì)。

3. 延伸（Extension）：將溫度升至 72°C，DNA 聚合酶利用脫氧核苷三磷酸（dNTPs）合成新鏈。

循環(huán)上述步驟 20-40 次后，可擴(kuò)增出大量目標(biāo) DNA。

二、主要產(chǎn)品及貨號(hào)

1. Thermo Scientific™ Veriti™ PCR 擴(kuò)增儀

• 貨號(hào)：4375786

• 主要特點(diǎn)：

• 6 個(gè)溫控模塊，可實(shí)現(xiàn)梯度設(shè)置，支持不同實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化。

• 溫度范圍：4–99.9°C，升降溫速率達(dá) 3.9°C/秒。

• 可編程觸摸屏，直觀易操作。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：

• 基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)、PCR 條件優(yōu)化、小規(guī)模基因分型分析。

2. Thermo Scientific™ ProFlex™ PCR 擴(kuò)增儀

• 貨號(hào)：4484073

• 主要特點(diǎn)：

• 支持 3 個(gè)獨(dú)立溫控模塊，每個(gè)模塊可設(shè)置不同梯度。

• 提供快速模式和標(biāo)準(zhǔn)模式，適應(yīng)不同實(shí)驗(yàn)需求。

• 最大升溫速率 6.0°C/秒。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：

• 中高通量實(shí)驗(yàn)室的多樣化 PCR 實(shí)驗(yàn)。

3. Thermo Scientific™ SimpliAmp™ PCR 擴(kuò)增儀

• 貨號(hào)：A24811

• 主要特點(diǎn)：

• 緊湊型設(shè)計(jì)，適合日常實(shí)驗(yàn)室使用。

• 高性能溫控系統(tǒng)，溫度精度可達(dá) ±0.25°C。

• 用戶友好的彩色觸摸屏，便于程序編輯。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：

• 小規(guī)?；驍U(kuò)增實(shí)驗(yàn)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

4. Thermo Scientific™ QuantStudio™ 系列實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀

• 貨號(hào)：

• QuantStudio™ 3：A28136

• QuantStudio™ 5：A28139

• 主要特點(diǎn)：

• 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) PCR 擴(kuò)增過程，精確檢測(cè)樣品中的核酸含量。

• 支持多重檢測(cè)和高通量分析。

• 提供多種反應(yīng)板選項(xiàng)，如 96 孔和 384 孔。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：

• 基因表達(dá)分析、基因分型、拷貝數(shù)變異檢測(cè)。

5. Thermo Scientific™ Applied Biosystems™ MiniAmp™ PCR 擴(kuò)增儀

• 貨號(hào)：A37834

• 主要特點(diǎn)：

• 小型便攜設(shè)計(jì)，適合場(chǎng)地受限的實(shí)驗(yàn)室。

• 可通過藍(lán)牙連接移動(dòng)設(shè)備，方便數(shù)據(jù)傳輸和程序編輯。

• 溫控精度高，支持快速和標(biāo)準(zhǔn) PCR 模式。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：

• 教學(xué)實(shí)驗(yàn)、外出采樣后的樣品分析。

三、技術(shù)特點(diǎn)

1. 精確溫控

• 賽默飛 PCR 擴(kuò)增儀普遍采用先進(jìn)的 Peltier 溫控模塊，確保溫度穩(wěn)定性和均勻性，溫度精度可達(dá) ±0.1°C。

• 梯度功能允許用戶優(yōu)化 PCR 條件，提高實(shí)驗(yàn)成功率。

2. 多通量選擇

• 從單模塊到多模塊設(shè)計(jì)，支持 96 孔、384 孔以及微量反應(yīng)管的靈活選擇，滿足從低通量到高通量實(shí)驗(yàn)需求。

3. 操作簡(jiǎn)便

• 所有型號(hào)均配備彩色觸摸屏，支持程序快速編輯和運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

• 某些型號(hào)（如 MiniAmp™）支持藍(lán)牙和 Wi-Fi 連接，便于遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)管理。

4. 節(jié)能與環(huán)保

• 大多數(shù)型號(hào)具有自動(dòng)待機(jī)功能，有效降低能耗和熱量產(chǎn)生，符合實(shí)驗(yàn)室綠色環(huán)保需求。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 基礎(chǔ)研究

• 基因克隆、基因突變和核酸定量分析等分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

2. 醫(yī)學(xué)診斷

• 病原體檢測(cè)（如病毒和細(xì)菌 DNA/RNA 的擴(kuò)增與檢測(cè)）。

• 癌癥相關(guān)基因表達(dá)分析。

3. 農(nóng)業(yè)與食品檢測(cè)

• 轉(zhuǎn)基因作物鑒定。

• 食品安全檢測(cè)中的致病微生物篩查。

4. 環(huán)境監(jiān)測(cè)

• 水體和土壤中的微生物 DNA 分析。

• 環(huán)境樣本中基因污染物檢測(cè)。

5. 教學(xué)與培訓(xùn)

• 高校和科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工具，幫助學(xué)生學(xué)習(xí) PCR 技術(shù)原理及其應(yīng)用。

五、使用注意事項(xiàng)

1. 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化

• 初次實(shí)驗(yàn)應(yīng)通過梯度功能優(yōu)化退火溫度，確保引物與模板 DNA 高效結(jié)合。

• 注意擴(kuò)增反應(yīng)體系中 MgCl? 濃度的調(diào)整。

2. 設(shè)備維護(hù)

• 定期清潔儀器表面和反應(yīng)模塊，避免樣品污染。

• 更新軟件版本，確保功能和性能的最新狀態(tài)。

3. 安全操作

• 在設(shè)備運(yùn)行期間避免打開蓋子，以免意外中斷溫度循環(huán)。

• 確保設(shè)備周圍通風(fēng)良好，避免過熱。

4. 樣品與耗材

• 使用賽默飛推薦的 PCR 反應(yīng)耗材（如 96 孔板和反應(yīng)管），確保最佳兼容性和擴(kuò)增效果。

• 樣品體積應(yīng)符合設(shè)備的推薦范圍，避免反應(yīng)液溢出。

六、總結(jié)

賽默飛 PCR 擴(kuò)增儀憑借豐富的產(chǎn)品線性能，滿足了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用的多樣化需求。用戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)模、預(yù)算和功能需求選擇最合適的型號(hào)，如 Veriti™ 系列適合條件優(yōu)化，QuantStudio™ 系列則適合實(shí)時(shí)定量分析。通過良好的操作習(xí)慣和定期維護(hù)，賽默飛 PCR 擴(kuò)增儀能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)室提供可靠、高效的基因擴(kuò)增支持，助力科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用的不斷進(jìn)步。