四种常见PCR仪的区别及运用 -pcr仪作用原理使用方法

PCR扩增仪（俗称PCR仪）

) J3 w s Z( c9 y

PCR：PCR（聚合酶链式反应）是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5-3)的方向合成互补链。PCR仪实际就是一个温控设备，能在95℃，55℃，72℃之间很好地进行温度控制。PCR扩增仪又称为PCR基因扩增仪、PCR核酸扩增仪、聚合酶链反应核酸扩增仪，是利用PCR(Polymerase chain reaction，聚合酶链反应)技术对特定DNA扩增的一种仪器设备，被广泛运用于医学、生物学实验室中，例如用于判断检体中是否会表现某遗传疾病的图谱、传染病的诊断、基因复制以及亲子鉴定等。

根据DNA扩增的目的和检测的标准，可以将PCR仪分为普通PCR仪，梯度PCR仪，原位PCR仪，实时荧光定量PCR仪四类。 9 ^; e& R5 n+ j6 u7 J

1). 普通PCR仪（2万以下，赛默飞、伯乐、大龙，艾本德）

一次PCR扩增只能运行一个特定退火温度的PCR仪称作传统PCR仪，也叫普通PCR仪。如果要做不同的退火温度需要多次运行。主要是用于简单的、对目的基因退火温度的扩增。该仪器主要应用于科学研究、教学、医学临床、检验检疫等机构。

N' w v7 O- K1 l

如:启步BSW-2P,BSW-3P,BSW-6P-I/II ,ABI 2720型

5 q& ]" i' w2 L M' X" `

图1.普通PCR仪外观图

1 f) c% L( n9 E; n& X

2).梯度PCR仪（2万-8万，赛默飞、伯乐、大龙，艾本德）

& y ?) O) |. l3 m/ X. {

一次性PCR扩增可以设置一系列不同的退火温度条件（温度梯度，通常有12种温度梯度）的PCR仪称作梯度PCR仪。因为被扩增的不同DNA片段，其最适退火温度是不同的，通过设置一系列的梯度退火温度进行扩增，从而一次性PCR扩增，就可以筛选出表达量高的最适退火温度，进行有效的扩增。用于研究未知DNA退火温度的扩增，这样节约成本的同时也节约了时间。梯度PCR仪在不设置梯度的情况下也可以做普通PCR扩增。主要应用于科研、教学机构。

# M1 Q8 _/ g# `5 l+ ?' D

梯度PCR仪主要用于研究未知DNA退火温度的扩增，这样既节约时间，也节约成本。在不设置梯度的情况下亦可当做普通的PCR用。梯度PCR仪多应用于科研、教学机构,检验、检疫等。

* }9 b5 ^# O' X- r) U) t% {1 i$ Z

如:ABI 9700,ABI Veriti, Bio-Rad T100 PCR仪

4 ~% l7 ?0 U* _0 t2 j `

* U2 R1 d6 }) c& _5 N" k

图2.梯度PCR仪外观图

# }0 F3 R$ I) E" ~

3). 原位PCR仪（2-10万，朗基，伯乐，塞斯恩，博日）

. U. B! C8 e' F* s) C

用于从细胞内靶DNA的定位分析的细胞内基因扩增仪称作原位PCR仪。如病源基因在细胞的位置或目的基因在细胞内的作用位置等。是保持细胞或组织的完整性，使PCR反应体系渗透到组织和细胞中，在细胞的靶DNA所在位置上进行基因扩增。不但可以检测到靶DNA，又能标出靶序列在细胞内的位置，对于在分子和细胞水平上研究疾病的发病机理和临床过程及病理的转变有重大的实用价值。主要应用于临床、科研。

原位PCR仪,主要应用于：（1）检测外源性基因片段，提高检出率，集中在病毒感染的检查上，如HIV、HPV、HBV、CMV等；（2）观察病原体在体内分布规律（3）内源性基因片段，如人体的单基因病、重组基因、易位的染色体、Ig的mRNA片段、癌基因片段等。（4）检测导入基因；（5） 遗传病基因检测如β－地中海贫血。

* x/ h# ?3 A3 M0 R- N

图3.原位PCR仪外观图

4). 实时荧光定量PCR仪（2-10万，聚创环保，雅睿，伯乐）

在普通PCR仪的基础上增加一个荧光信号采集系统和计算机分析处理系统的PCR仪称作荧光定量PCR仪。其PCR扩增原理和普通PCR仪扩增原理相同，只是PCR扩增时加入的引物是利用同位素、荧光素等进行标记，使用引物和荧光探针同时与模板特异性结合扩增。扩增的结果通过荧光信号采集系统实时采集信号连接输送到计算机分析处理系统得出量化的实时结果输出。把这种PCR仪叫做实时荧光定量PCR仪（qPCR仪）。

荧光定量PCR仪有单通道、双通道和多通道。当只用一种荧光探针标记的时候，选用单通道，有多荧光标记的时候用多通道。单通道也可以检测多荧光的标记的目的基因表达产物，因为一次只能检测一种目的基因的扩增量，需多次扩增才能检测完不同目的基因片段的量。主要用于医学临床检测、生物医药研发、食品行业、科研院校等机构。

荧光定量PCR仪主要应用于临床医学检测、生物医药研发、食品行业、科研院校等。荧光定量检测技术在临床诊断方面很多，主要集中在各种病原体引起疾病的临床诊断，如肝炎类疾病、性病、与优生优育相关的疾病以及肺结核等等。

图4. 实时荧光定量PCR仪外观图

2 d' B& c3 ~8 ^2 M; `