荧光定量PCR试剂盒是一种用于实时监测DNA或RNA扩增过程中荧光信号变化的试剂套装,主要应用于基因表达分析、病原体检测、基因分型等领域。这些试剂盒旨在简化实验操作,提高实验效率和准确性,确保实验结果的可靠性和重复性。
荧光定量PCR试剂盒的性能受多种因素影响,主要可以归结为以下几点:
一、仪器硬件性能
1、温控系统
①.银基模块(导热系数429 W/m·K)比铜/铝更快升降温(13.33℃/s vs 2-4℃/s),减少非特异性扩增。
②.孔间温差需≤0.5℃,避免边缘效应导致扩增不一致。
2、光学检测系统
①.冷CCD(-10℃)信噪比提升3倍,可区分低至100拷贝/μL的浓度差异。
②.高强度白光LED(>3000流明)减少荧光淬灭。
二、引物和探针设计
引物的特异性:引物序列必须与目标基因高度特异性结合,避免与其他基因的非特异性结合。
引物的长度和浓度:通常引物长度在15-30bp之间,G+C含量在40%-60%左右,避免出现二级结构和连续的同源性序列。
探针的选择:探针应与引物匹配,且不应与模板或其他引物形成二聚体。
三、试剂组成与质量控制
1、核心酶与缓冲液优化
试剂盒中的DNA聚合酶类型(如抗体法或化学修饰法热启动酶)直接影响扩增特异性和灵敏度。例如,抗体法热启动酶可有效抑制低温非特异性扩增,而化学修饰酶需高温激活(如95℃保温20分钟)以确保酶活释放。此外,优化的缓冲液配方(如Mg²⁺浓度、dNTP比例)需匹配qPCR反应需求,以保证扩增效率和重复性。
2、荧光染料与ROX校正
SYBR Green I染料的稳定性和浓度均匀性对信号检测至关重要,需避光保存并避免反复冻融。部分仪器需添加ROX Reference Dye以校正孔间信号差异,其浓度需根据仪器型号调整(如AB 7500系列为1×,7900HT为5×)。
四、实验操作因素
1、循环参数
变性/退火时间缩短至5-10秒(快速PCR仪)减少模板损伤。
退火温度需根据引物Tm值调整,过高阻碍结合,过低引发非特异性扩增
2、防污染措施
分区操作(试剂配制区、样本处理区、扩增区)。
使用UDG酶降解残留dUTP,降低假阳性风险。
五、模板的质量与浓度
模板的纯度:模板中应避免蛋白质、核酸酶等杂质,这些物质可能抑制PCR反应。
模板的浓度:模板量的高低直接影响Ct值,过低的模板量可能导致无法检测到信号,过高的模板量可能产生抑制作用。
六、部干扰因素
样本质量与污染控制:
模板中残留的抑制剂(如SDS、蛋白)会显著降低扩增效率,而交叉污染(如前次扩增产物残留)可通过UDG酶降解含dU的污染DNA解决。此外,引物纯度需达到PAGE级别以上,以减少非特异性扩增。
综上所述,荧光定量PCR试剂盒的性能是一个多因素综合作用的结果,需要从仪器硬件性能、试剂组成与质量控制等多个方面进行综合考虑和优化,遵循标准化操作流程,可最大限度提升定量准确性和实验重复性。