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,。基因擴增儀一般分為四種: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(yī)學臨床診斷,、食品工業(yè),、司法科學、生物技術,、環(huán)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(jié)約成本的同時也節(jié)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(yī)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(jiān)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(tǒng)實時采集信號連接輸送到計算機分析處理系統(tǒng)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(tǒng)和計算機分析處理系統(tǒng),,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(tǒng)主要包括激發(fā)光源和檢測器,。激發(fā)光源有鹵鎢燈光源、氬離子激光器,、發(fā)光二極管LED光源,,前者可配多色濾光鏡實現(xiàn)不同激發(fā)波長,而單色發(fā)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(xiàn)不同激發(fā)波長,。監(jiān)測系統(tǒng)有超低溫CCD成像系統(tǒng)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(xiàn)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(yōu)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(fā)病機理和臨床過程及病理的轉變有重大的實用價值。