Thermo Fisher QuantStudio® Q3/Q5/Q7 熒光定量PCR系統技術特點與應用介紹

一、引言

實時熒光定量PCR（qPCR）技術是分子生物學、遺傳學、醫學、農業等領域中廣泛應用的核酸定量方法。Thermo Fisher Scientific旗下的QuantStudio®系列qPCR平臺提供了多個型號，包括Q3、Q5、Q7等，分別面向入門級、常規科研與高通量科研需求，具備不同的功能配置和適用場景。本文將系統介紹三款主要型號的設計特征、核心參數、性能差異與應用適配性，幫助科研人員、教學單位與檢測機構根據實際需求做出設備選型決策。

二、QuantStudio® Q3系統介紹

QuantStudio® 3（簡稱Q3）是面向基礎科研與教學實驗室設計的入門級熒光定量PCR系統，結構緊湊，易于操作，主要用于中低通量分析任務。

1. 系統配置

• 檢測通道：3色熒光通道，典型通道包括FAM/SYBR Green、VIC/HEX、ROX；

• 樣本通量：標準96孔，兼容0.2 mL PCR管、八聯管、標準孔板；

• 光學系統：LED激發光源，CMOS圖像檢測模塊；

• 溫控模塊：基于Peltier技術的加熱-冷卻單元，溫控精度可達±0.25°C；

• 軟件平臺：配套Design & Analysis軟件，支持相對定量、絕對定量、熔解曲線分析、基因分型等基本應用。

2. 應用場景

Q3適合于基因表達分析、教學演示、基因分型初步研究、轉基因檢測等需求有限的小型實驗場所，強調操作直觀、設置簡化。內置觸屏與WiFi功能適合教學實驗或遠程管理。

三、QuantStudio® Q5系統介紹

QuantStudio® 5（簡稱Q5）在硬件結構、熒光通道數、溫控性能等方面進行了增強，適用于中等通量科研與臨床前研究。

1. 技術參數

• 檢測通道：最高可配置6色熒光通道，適配SYBR、TaqMan、SNP分析等應用；

• 光學模塊：獨立濾光片組，LED多波長激發，CCD成像技術；

• 溫控能力：

• 升溫速率：約4.25°C/s；

• 溫控均一性：±0.4°C；

• 可調節熱蓋壓力適配多種耗材；

• 支持格式：96孔（標準版）或384孔（高通量版）；

• 分析軟件：

• 自動閾值與基線校準；

• 多重檢測分析；

• 云端Thermo Fisher Connect支持遠程操作、數據同步與項目管理。

2. 適用范圍

Q5適合大部分常規分子生物學實驗，例如高重復性qPCR檢測、病毒載量監測、臨床前篩查、SNP/miRNA分析等，兼具通量、靈活性與數據處理能力。其多通道與數據兼容性亦適配多重擴增實驗。

四、QuantStudio® Q7系統介紹

QuantStudio® 7 Flex（簡稱Q7）是面向高通量、多用戶、多場景實驗室設計的高級熒光定量PCR平臺，支持多種通量模塊互換及自動化平臺集成。

1. 硬件特征

• 模塊可替換：

• 支持96孔、384孔、高速96孔（Fast Block）、TaqMan Array Card；

• 模塊更換靈活，適用于不同實驗任務；

• 檢測通道：最大6色熒光通道，支持熒光探針、染料多重檢測；

• 溫控系統：

• 升溫速率：高達6.5°C/s（Fast Block）；

• 溫控均一性：±0.15°C，適用于高精度實驗；

• 光學系統：

• 高靈敏度CCD圖像采集系統；

• 高功率LED與自動濾光模塊切換。

2. 軟件功能

配套Design & Analysis軟件提供高級分析功能：

• 定量分析、SNP基因分型、CNV分析、融合基因檢測；

• 多達10000次實驗數據管理；

• LIMS系統兼容性；

• 用戶權限控制與操作日志記錄。

3. 自動化兼容性

Q7具備與自動化液體處理平臺無縫對接能力，支持高通量TaqMan Array實驗、藥物篩查、多批次樣本檢測等需求。適合大型研究機構、生物制藥企業或省級以上疾病防控中心等單位部署。

五、三款型號對比分析

六、采購與選型建議

根據實際實驗任務、預算與長期使用規劃，三款型號可分別匹配不同實驗室階段：

• 若主要用途為教學或初步科研探索，推薦Q3型號，操作簡便、結構緊湊；

• 若為科研主力平臺、具備一定通量需求且關注數據精度與可擴展性，可選用Q5；

• 若實驗室任務多變、涉及高通量、多模塊實驗或希望實現自動化平臺對接，Q7 Flex提供更高的靈活度與控制力。

此外，Q5與Q7均支持云端遠程控制與數據共享，適合現代實驗室協同作業與結果可追溯管理。

七、結語

Thermo Fisher QuantStudio®系列qPCR平臺通過分級設計策略，為不同階段、不同規模的實驗室提供靈活解決方案。無論是基礎教學、科研驗證，還是企業級的高通量核酸檢測，用戶均可根據實驗強度與預算匹配合適平臺。通過合理配置耗材、探針與分析軟件，可實現廣泛的核酸定量、分型與載量評估等應用場景，為分子生物實驗提供穩固支撐。