賽默飛ABI 7500實時熒光定量PCR儀技術介紹

一、設備概述

ABI 7500實時熒光定量PCR儀是Thermo Fisher Scientific旗下Applied Biosystems系列的一款用于核酸定量分析的實驗設備。該系統(tǒng)集成了高精度溫控模塊、熒光檢測光學系統(tǒng)與分析軟件，可用于多種分子生物學實驗中的DNA、RNA擴增與定量分析，適用于科研、臨床輔助檢測及教學實驗等場景。

本儀器采用基于TaqMan探針和SYBR Green等熒光染料的實時檢測技術，在反應過程中實時監(jiān)測熒光信號變化，以推算擴增產物的起始拷貝數，從而實現對目標基因的絕對或相對定量。

二、主要技術參數

1. 反應孔數與反應體系

• 配備標準96孔反應模塊，適配標準0.2 mL PCR管或板；

• 反應體系體積范圍：10–100 μL。

2. 溫控系統(tǒng)

• 采用Peltier元件控溫，升降溫速率可達1.6°C/s；

• 溫控精度：±0.25°C；

• 均一性（Uniformity）：<0.5°C（在90分鐘PCR程序末端）；

• 設定溫度范圍：4°C至100°C；

• 熱蓋功能可調，防止樣品蒸發(fā)。

3. 光學檢測系統(tǒng)

• 配備高強度氙燈（Xenon Lamp）作為激發(fā)光源；

• 五通道檢測，支持多重熒光標記（FAM、VIC、ROX、SYBR、TAMRA等）；

• 熒光檢測采用多通道濾光片系統(tǒng)，實時采集反應曲線；

• 數據采集精度高，可實現單拷貝檢測。

4. 軟件系統(tǒng)

• 使用SDS軟件（System Detection Software）進行實驗設置與結果分析；

• 支持Ct值分析、標準曲線構建、絕對/相對定量分析、基因表達分析、SNP分型、熔解曲線分析等功能；

• 數據格式兼容性好，可導出為Excel、CSV等格式，便于進一步統(tǒng)計分析；

• 支持圖形可視化、模板管理和自動報告生成。

三、系統(tǒng)組成與工作原理

1. 組成結構

• 主機：包含溫控模塊、熒光激發(fā)與檢測系統(tǒng)、自動熱蓋；

• 控制終端：PC端軟件連接主機進行控制與數據分析；

• 電源與通信接口：支持USB連接和LAN網絡；

• 軟件套件：含標準實驗模板、數據管理模塊、統(tǒng)計分析工具。

2. 工作流程

• 準備反應體系（包括引物、探針、模板、反應緩沖液）；

• 裝載PCR反應板至儀器；

• 設置PCR程序及熒光采集參數；

• 系統(tǒng)按預設程序升溫、擴增并采集熒光信號；

• 通過軟件進行結果分析，如Ct值計算、標準曲線繪制等。

3. 檢測機制

• 熒光信號由特定波長激發(fā)并由對應波長濾光片檢測；

• 每個循環(huán)結束時采集熒光強度，生成擴增曲線；

• 熒光信號與擴增產物數量成正比；

• 使用參考染料（如ROX）進行信號校正，確保結果穩(wěn)定。

四、實驗應用舉例

1. 基因表達定量分析

• 常用于mRNA水平的相對表達分析；

• 通過ΔΔCt法評估處理組與對照組間的表達變化；

• 可用于細胞應答研究、基因功能驗證、藥物作用機制研究。

2. 基因分型與突變檢測

• 利用SNP探針進行個體基因型判別；

• 可識別單堿基突變、插入缺失等小范圍變異；

• 適用于遺傳疾病研究與個體化醫(yī)學篩查。

3. 病毒載量檢測

• 對病毒RNA/DNA進行絕對定量，評估感染程度；

• 應用于HIV、HBV、SARS-CoV-2等臨床監(jiān)測；

• 支持通過外標曲線精確測算目標序列拷貝數。

4. 轉基因成分檢測

• 檢測GMO農產品中外源基因存在與含量；

• 可用于農業(yè)監(jiān)管、食品安全與貿易合規(guī)。

5. 微生物檢測與菌群分析

• 快速檢測特定微生物；

• 可進行定性篩查或定量評價；

• 支持16S rRNA等目標序列分析。

五、設備操作要點與維護建議

1. 操作規(guī)范

• 嚴格控制反應體積、試劑濃度及移液準確性；

• 每次實驗前需校準熱蓋與熒光檢測系統(tǒng)；

• 保持儀器通風良好、無灰塵污染。

2. 維護要點

• 定期更換光源燈泡并校準光路；

• 檢查并清潔濾光片及熱蓋；

• 軟件需定期更新，避免兼容性問題；

• 長期不使用時建議拔除電源，并進行防潮處理。

六、技術優(yōu)勢與注意事項

1. 優(yōu)勢特點

• 操作流程標準化，適合多用戶共享平臺；

• 軟件界面清晰，易于設置與分析；

• 檢測靈敏度高，適合低拷貝序列定量；

• 支持多重熒光檢測，節(jié)省時間與樣本量。

2. 常見問題及規(guī)避

• 空白孔熒光異常：檢查污染或反應體系配置錯誤；

• 熔解曲線異常：排查引物二聚體、污染擴增等；

• 弱陽性/擴增失敗：優(yōu)化引物、退火溫度或酶系統(tǒng)。

七、總結與適用性評估

ABI 7500實時熒光定量PCR系統(tǒng)憑借其穩(wěn)定的控溫性能、靈敏的熒光檢測能力及功能完善的軟件平臺，在多種分子生物實驗中具有廣泛適用性。其標準化配置與模塊化功能可滿足實驗室對數據可重復性與檢測精度的要求。作為一款成熟的實時定量PCR平臺，該設備尤其適合需要中等通量、標準分析功能的科研單位、醫(yī)學檢驗機構和高校教學實驗室。