賽默飛 ViiA™ 7 實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀器技術(shù)介紹

一,、儀器概述

ViiA™ 7 實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 系統(tǒng)是 Thermo Fisher Scientific 推出的多功能實(shí)時(shí)定量 PCR 平臺(tái)之一,，集成了高通量檢測(cè)能力、靈活配置模塊與圖形化操作系統(tǒng),，適用于基因表達(dá)分析,、基因分型、SNP檢測(cè),、拷貝數(shù)變異（CNV）分析,、路徑分析等分子生物學(xué)研究場(chǎng)景。

該系統(tǒng)支持多種反應(yīng)格式,，包括96孔,、384孔和TaqMan Array卡等，實(shí)現(xiàn)從中低通量到大規(guī)模篩查的實(shí)驗(yàn)需求,。結(jié)合其配套的QuantStudio軟件平臺(tái),，能夠完成實(shí)時(shí)熒光采集、定量分析與結(jié)果可視化,。

二,、主要技術(shù)參數(shù)與配置

1. 反應(yīng)孔板兼容性

• 支持96孔板、384孔板,；

• 支持TaqMan Array Microfluidic Card（8×12通道）,；

• 可選擇不同反應(yīng)模塊進(jìn)行更換,，提升通量靈活性；

• 單次反應(yīng)體系體積范圍：10–100 µL（96孔）,、5–20 µL（384孔）,、1–10 µL（Array卡）,。

2. 溫控系統(tǒng)

• Peltier溫控模塊,；

• 升溫速率：≥4.0°C/s；

• 降溫速率：≥3.5°C/s,；

• 溫度準(zhǔn)確性：±0.25°C,；

• 溫度均一性（96孔）：<0.4°C；

• 可控?zé)嵘w,，適應(yīng)不同板型，避免樣本蒸發(fā),。

3. 光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)

• 采用高亮度LED激發(fā)源,，延長(zhǎng)壽命、降低維護(hù)頻率,；

• 標(biāo)準(zhǔn)配置6通道檢測(cè)系統(tǒng)（支持FAM, VIC, NED, ROX, SYBR Green等）；

• 自適應(yīng)熒光通道校準(zhǔn)機(jī)制,，避免通道串?dāng)_,；

• 實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，每循環(huán)一個(gè)周期自動(dòng)記錄熒光信號(hào),；

• 具有無(wú)接觸光學(xué)掃描設(shè)計(jì)，避免物理磨損,。

4. 軟件系統(tǒng)（QuantStudio/Cloud支持）

• 實(shí)驗(yàn)設(shè)置模塊：支持模板選擇,、程序編輯與快速啟動(dòng)；

• 數(shù)據(jù)分析模塊：具備Ct值計(jì)算,、ΔΔCt相對(duì)表達(dá)分析、熔解曲線分析等,；

• 多用戶權(quán)限與實(shí)驗(yàn)加密管理,；

• 兼容云端平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)查看,；

• 支持SNP判定,、標(biāo)準(zhǔn)曲線自動(dòng)生成、樣本分組和統(tǒng)計(jì)分析,；

• 數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式：Excel、CSV,、PDF,、圖像等多種方式。

三,、工作原理

ViiA™ 7 基于實(shí)時(shí)熒光PCR原理,，通過(guò)熒光探針（如TaqMan探針）或染料（如SYBR Green）標(biāo)記擴(kuò)增產(chǎn)物，在擴(kuò)增過(guò)程中記錄熒光信號(hào)強(qiáng)度變化,，建立擴(kuò)增曲線，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)核酸序列的定量分析,。

其工作流程主要包括以下幾步：

1. 樣本制備

• 配置PCR反應(yīng)體系，包括模板,、引物、熒光探針或染料,、酶體系和緩沖液,；

• 分裝至96/384孔板或Array卡中。

2. PCR擴(kuò)增與熒光采集

• 儀器通過(guò)預(yù)設(shè)程序進(jìn)行熱循環(huán)擴(kuò)增,；

• 每一循環(huán)末期采集熒光強(qiáng)度,，生成實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線；

• 根據(jù)熒光閾值計(jì)算Ct值（Cycle threshold）,，反映起始模板濃度。

3. 數(shù)據(jù)分析

• 軟件自動(dòng)判斷擴(kuò)增效率,、背景噪音,、熒光漂移,；

• 生成標(biāo)準(zhǔn)曲線或進(jìn)行相對(duì)定量分析；

• 對(duì)目標(biāo)基因表達(dá)水平或基因分型進(jìn)行判定,。

四,、儀器組成與模塊化設(shè)計(jì)

ViiA™ 7 實(shí)時(shí)定量PCR儀采用模塊化設(shè)計(jì),，用戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇以下組件：

1. 主機(jī)

• 集成溫控模塊與光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng),；

• 配備可更換反應(yīng)模塊（96孔、384孔,、Array卡）；

• 支持自動(dòng)識(shí)別并適應(yīng)不同板型,。

2. 控制系統(tǒng)

• 通過(guò)配套電腦或QuantStudio軟件進(jìn)行全程控制,；

• 可連接實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）,；

3. 耗材系統(tǒng)

• 標(biāo)準(zhǔn)0.2 mL PCR板,；

• 384孔板與封膜；

• TaqMan Array卡和加載夾具,；

4. 配套服務(wù)

• 可選自動(dòng)液體處理系統(tǒng)連接,；

• 提供安裝培訓(xùn)與定期維護(hù)支持,；

• 軟件更新與在線技術(shù)資源支持,。

五、典型應(yīng)用實(shí)例

1. 基因表達(dá)譜分析

• 比較實(shí)驗(yàn)處理組與對(duì)照組之間的目標(biāo)基因表達(dá)變化,；

• 可與RNA提取和cDNA合成體系配套使用,；

• 支持多重定量與多基因比較。

2. SNP基因分型

• 采用TaqMan探針識(shí)別單堿基變異,；

• 實(shí)時(shí)檢測(cè)等位基因信號(hào),，區(qū)分純合/雜合型；

• 廣泛應(yīng)用于藥物代謝,、遺傳疾病篩查等領(lǐng)域,。

3. 病毒與病原體載量檢測(cè)

• 檢測(cè)病毒RNA/DNA濃度，如HBV,、HCV,、HIV、SARS-CoV-2等,；

• 可與預(yù)構(gòu)建探針試劑盒搭配,，進(jìn)行絕對(duì)定量分析；

• 滿足疾病篩查,、診斷與療效評(píng)估需求,。

4. miRNA與lncRNA定量分析

• 適用于小RNA或長(zhǎng)鏈非編碼RNA表達(dá)研究；

• 軟件支持歸一化分析與多目標(biāo)比較,；

• 與miRNA反轉(zhuǎn)錄引物聯(lián)合使用可提高檢測(cè)靈敏度,。

5. 拷貝數(shù)變異（CNV）分析

• 用于分析特定基因的DNA拷貝數(shù)變化；

• 常用于腫瘤學(xué),、基因組完整性評(píng)價(jià)等研究方向,。

六、操作注意事項(xiàng)與維護(hù)建議

1. 實(shí)驗(yàn)操作

• 確保板面干凈,、封膜緊密,，避免蒸發(fā)或污染；

• 熱蓋需根據(jù)板型調(diào)節(jié)高度與壓力,；

• 建議使用ROX作為內(nèi)參染料,，修正熒光漂移。

2. 維護(hù)保養(yǎng)

• 定期檢查光源穩(wěn)定性與濾光片清潔度,；

• 長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)前應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份與系統(tǒng)清理,；

• 定期更新軟件以獲取新功能與增強(qiáng)兼容性,。

3. 常見(jiàn)問(wèn)題

• 熒光信號(hào)漂移：檢查板密封性與反應(yīng)體系；

• 信號(hào)偏低：優(yōu)化引物,、模板濃度與酶體系,；

• 無(wú)擴(kuò)增：排查酶活性、程序設(shè)置與試劑有效性,。

七,、總結(jié)與適配場(chǎng)景分析

ViiA™ 7 實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 系統(tǒng)憑借其多模塊兼容、通量靈活,、軟件功能全面等特點(diǎn),，適用于基礎(chǔ)分子生物學(xué)研究、高通量基因篩查,、臨床科研輔助分析等多種場(chǎng)景。系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化操作流程與多通道檢測(cè)支持,，便于實(shí)驗(yàn)室在多種檢測(cè)方案間靈活切換,，并能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速分析與管理。

其設(shè)計(jì)充分考慮實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,、重現(xiàn)性與效率,，特別適合于需要批量處理樣本并開(kāi)展大規(guī)模數(shù)據(jù)分析的研究平臺(tái)，如：

• 醫(yī)學(xué)院校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,；

• 疾控機(jī)構(gòu)的流行病檢測(cè),；

• 醫(yī)療機(jī)構(gòu)的病原核酸檢測(cè)；

• 藥企或生物技術(shù)公司開(kāi)發(fā)階段的生物標(biāo)志物篩選,。