PCR儀的分類及各自的介紹
PCR儀也叫基因擴增儀,它是利用PCR技術對特定基因做試管內的大量合成,也就是利用DNA聚合酶進行專一性的連鎖復制?;驍U增儀一般分為四種:普通基礎PCR儀,梯度PCR儀,實時熒光定量PCR儀,原位PCR儀。
(1)普通基礎PCR儀
一次PCR擴增只能運行一個特定退火溫度的PCR儀,叫做普通基礎PCR儀。普通基礎PCR儀由主機,加熱模塊,PCR管,熱蓋,控制軟件組成。
基礎PCR儀主要適用于分子生物學、醫學臨床診斷、食品工業、司法科學、生物技術、環境科學、微生物學、遺傳學、基因芯片、基因檢測、基因克隆、基因表達等領域以聚合酶鏈式反應(Picymerase Chain Reaction , PCR)為特征的、以檢測DNA/RNA為目的的各種及基因分析。
(2)梯度PCR儀
在一次性PCR擴增中可以設置一系列不同的退火溫度條件(溫度梯度),通常12種溫度梯度,這樣的儀器就叫梯度PCR儀。因為被擴增的不同DNA片段,其適退火溫度不同,通過設置一系列的梯度退火溫度進行擴增,從而一次性PCR擴增,就可以篩選出擴增量高的適退火溫度,進行有效的擴增。主要用于研究未知DNA退火溫度的擴增,這樣節約成本的同時也節約了時間。
梯度PCR儀,在不設置梯度的情況下也可以做普通PCR擴增。和普通基礎PCR儀一樣,梯度PCR儀可用于醫學,食品,司法,科研,教學等領域。
(3)實時熒光定量PCR儀
在PCR反應體系中加入熒光基因,利用熒光信號累積實時監測整個PCR進程,后通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法,叫做實時熒光定量PCR技術,也稱real-time Q-PCR。
其PCR擴增原理和普通PCR儀擴增原理相同,只是PCR擴增時加入的引物是利用同位素、熒光素等進行標記,使用引物和熒光探針同時與模板特異性結合擴增。擴增的結果通過熒光信號采集系統實時采集信號連接輸送到計算機分析處理系統得出量化的實時結果輸出。
熒光定量PCR儀是在普通PCR儀的基礎上增加一個熒光信號采集系統和計算機分析處理系統,與普通PCR儀,梯度PCR儀相比,無需做電泳分析,實驗一步檢測完成。熒光檢測系統主要包括激發光源和檢測器。激發光源有鹵鎢燈光源、氬離子激光器、發光二極管LED光源,前者可配多色濾光鏡實現不同激發波長,而單色發光二極管LED價格低、能耗少、壽命長,不過因為是單色,需要不同的LED才能更好地實現不同激發波長。監測系統有超低溫CCD成像系統和PMT光電倍增管,前者可以一次對多點成像,后者靈敏度高但一次只能掃描一個樣品,需要通過逐個掃描實現多樣品檢測,對于大量樣品來說需要較長的時間。
熒光定量PCR儀有單通道,雙通道,和多通道。當只用一種熒光探針標記的時候,選用單通道,有多熒光標記的時候用多通道。單通道也可以檢測多熒光的標記的目的基因表達產物,因為一次只能檢測一種目的基因的擴增量,需多次擴增才能檢測完不同的目的基因片段的量。
(4)原位PCR儀
原位PCR儀是在組織細胞里進行PCR反應的一種基因擴增儀。它結合了具有細胞定位能力的原位雜交和高度特異敏感的PCR技術的優點,可以對細胞或組織內的DNA片段進行原位擴增分析—即定位分析。原位PCR儀由主機,加熱模塊,玻片,熱蓋,控制軟件組成。
普通的PCR雖然能擴增包括福爾馬林固定、石蠟包埋組織的各種標本的DNA,但擴增的DNA或RNA產物不能在組織細胞中定位,因而不能直接與特定的組織細胞特征相,這是該技術一個局限性。原位雜交雖具有良好的定位能力,但由于其敏感性問題,尤其是在石蠟切片中,尚不能檢測出低含量的DNA或RNA序列。而原位PCR可使擴增的特定DNA片段在分離細胞和組織切片中定位,從而彌補了PCR和原位雜交的不足。
原位PCR反應是在載玻片的平面上進行,保持水平可以使反應各組分均勻地分布在組織切片上,所以須在原位PCR儀上進行,該儀器不但可以使載玻片保持水平,而且還可以給載玻片進行均勻地加熱,保證擴增反應的順利進行。
原位PCR儀是細胞學科研與臨床診斷領域里的一項有較大潛力的新技術,目前應用還不太廣泛。原位PCR既能分辨鑒定帶有靶序列的細胞,又能標出靶序列在細胞內的位置,于分子和細胞水平上研究疾病的發病機理和臨床過程及病理的轉變有重大的實用價值。