荧光定量PCR(Real-time PCR)是一种通过实时监测荧光信号对DNA或RNA进行定量分析的技术。这种技术以其高灵敏度、高特异性和快速定量的优势,在生物医疗领域得到了广泛应用。通过在PCR扩增反应体系中加入荧光基团,能够实现对核酸分子的精准定量检测。
基本原理
荧光定量PCR的基本原理是监测每个PCR循环过程中的荧光信号变化。这种实时监测确保了在反应进行中即可获取数据,无需额外的电泳或染色步骤,从而提高了效率和便利性。
反应体系
在荧光定量PCR中,除了传统的模板DNA、引物、dNTPs、聚合酶和缓冲液外,还需要添加荧光基团。根据所用的荧光化学物质的不同,荧光定量PCR主要可分为荧光染料法和荧光探针法。
荧光染料法
以SYBR Green I为代表的荧光染料法,能够特异性结合双链DNA。在自由状态下,这种染料几乎不发光,但与DNA结合后,荧光信号会显著增强。随着PCR产物的增加,染料的结合量和荧光信号逐渐增强。需要注意的是,该方法无法区分特异性与非特异性产物。
荧光探针法
TaqMan探针法是一种更为精准的定量方法。该探针在两端标记有荧光报告基团和淬灭基团。在扩增过程中,探针与目标序列结合后,Taq酶的5'外切酶活性会降解探针,从而使荧光基团与淬灭基团分离,增强了特异性并仅在目标序列扩增时发出荧光。
实时监测
在每个PCR循环后进行实时荧光信号检测,确保了荧光信号的变化反映了PCR产物的累积情况。这种实时性对于生物医疗研究尤其重要,能够及时获得数据分析。
数据解读
通过荧光信号的累积,可以绘制出扩增曲线,其中包含基线期、指数期和平台期。在指数期,荧光信号呈指数增长,与模板量之间呈线性关系。设定适当的荧光阈值后,可以确定每个反应管的CT值(循环阈值),而CT值与起始模板量的对数成线性关系,进而实现定量分析。
定量分析
使用已知起始拷贝数的标准品制作标准曲线,让未知样品的CT值能够通过曲线计算出起始拷贝数。这一方法既可用于绝对定量(直接计算拷贝数),也适用于相对定量(比较不同样本间的相对表达量)。
优势
新葡萄8883官网AMG的荧光定量PCR技术具有灵敏度高、特异性强、无污染、自动化程度高和结果可靠等优点,因此被广泛应用于基因表达分析、病原体检测及基因突变检测等生物医疗领域。这种创新的技术不仅提升了研究效率,也推动了医学研究的新发展。