一、概述

赛默飞荧光定量 PCR 仪（Quantitative PCR，简称 qPCR），是生命科学、医学诊断、分子生物学以及环境监测等领域常用的重要检测设备。它在传统 PCR 的基础上，通过引入荧光探针或荧光染料，实现对 DNA 或 RNA 扩增过程的实时监测与定量分析。相比终点法 PCR，荧光定量 PCR 能够在反应进行的每一个循环中采集荧光信号，生成扩增曲线，从而精确计算核酸初始模板的数量。

赛默飞在 qPCR 技术领域具有多年研发与生产经验，其产品线涵盖从基础科研到临床检测所需的不同型号，支持多种检测通量、荧光通道和数据分析方式，适用于多样化的应用场景。

二、工作原理

荧光定量 PCR 主要基于两种检测方式：

1. 非特异性荧光染料法
   以 SYBR Green 等染料为代表，可与双链 DNA 特异性结合，在激发光照射下发出荧光信号。随着扩增产物增加，荧光强度同步增加。此方法成本较低，适合基因表达分析、拷贝数检测等，但需要通过熔解曲线分析区分特异性与非特异性产物。

2. 特异性探针法
   以 TaqMan 探针、Molecular Beacon 等为代表，通过与目标序列的特异性结合，在 PCR 扩增过程中被 DNA 聚合酶切割释放荧光基团，从而发射信号。这种方法特异性更高，适用于多重检测、突变分析、病原体快速检测等。

在扩增过程中，荧光信号在每个循环结束时被光学检测系统采集，通过与标准曲线或 ΔΔCt 方法结合，即可得到目标核酸的定量结果。

三、主要组成

赛默飞荧光定量 PCR 仪的典型结构包括：

1. 温控模块（热循环系统）
   采用高精度半导体控温技术，实现快速升降温和循环温度切换，温度精度可达到 ±0.25°C，确保扩增的重复性与可靠性。

2. 光学检测系统
   包含高亮度 LED 激发光源、多个波长的滤光片组，以及高灵敏度光电探测器，能够在不同荧光通道间快速切换，支持多色检测。

3. 样品承载系统
   支持多种反应耗材，包括 96 孔、384 孔 PCR 板，或单管、条管等，方便根据实验规模灵活选择。

4. 软件与数据分析平台
   配套分析软件可实时显示扩增曲线、标准曲线、熔解曲线，并支持基因表达分析、SNP 分型、拷贝数分析、绝对定量与相对定量计算等。

四、主要特点

1. 高灵敏度与高重复性
   光学系统噪声低，温度控制稳定，能够检测到低至几个拷贝的模板分子。

2. 快速反应
   采用高效热循环技术，反应时间较传统 PCR 显著缩短，常规 40 个循环可在 30 分钟至 1 小时内完成。

3. 多重检测能力
   具备 4–6 个以上荧光通道，可同时检测多种靶标，提高检测效率。

4. 自动化与易用性
   软件界面直观，支持预设模板和快速启动功能；部分机型可通过网络远程监控实验进程。

5. 兼容多种化学体系
   既可使用 SYBR Green，又可兼容 TaqMan 探针、FRET 探针等多种检测方式，满足不同实验需求。

五、典型应用

1. 基因表达定量分析
   通过检测 cDNA 的 Ct 值，计算不同样品中基因的相对表达量。

2. 病原体检测与分型
   在临床诊断中，用于快速检测病毒、细菌及其特定亚型。

3. SNP 分型与突变检测
   应用于药物代谢基因检测、遗传病筛查、肿瘤标志物研究等领域。

4. 转基因检测与食品安全
   用于监测农作物转基因成分、食品中致病菌等。

5. 拷贝数变异分析
   检测基因组中目标片段的拷贝数变化，与遗传疾病及癌症研究相关。

六、优势分析

• 品牌技术积累深厚：赛默飞在分子检测领域长期投入研发，产品性能稳定，适应多种实验条件。

• 光学系统优化：减少通道间的荧光干扰，提高检测精度。

• 温控均一性佳：不同孔位间的温差极小，保证了实验的可重复性。

• 软件功能全面：集成数据采集、分析和报告生成，减少手工计算工作量。

• 扩展性强：部分机型可与自动化工作站、液体处理平台无缝连接，构建高通量检测体系。

七、实验注意事项

1. 模板质量
   样品提取过程中要避免 RNA/DNA 降解，防止影响 Ct 值的准确性。

2. 引物与探针设计
   应确保特异性高、扩增效率接近 100%，并避免二聚体形成。

3. 反应体系优化
   根据试剂供应商建议，调整 Mg²⁺ 浓度、酶用量、循环条件等。

4. 对照设置
   包括阴性对照、阳性对照、无模板对照（NTC）等，以排查污染或非特异性扩增。

5. 数据解释
   需结合标准曲线和扩增效率进行分析，避免仅凭单一 Ct 值判断结果。

八、未来发展趋势

• 更高通量与更小体积
  微流控技术的应用将使检测更快速、更低成本。

• 便携化与现场检测
  小型化 qPCR 仪器将拓展到现场疾病监测、食品安全抽检等领域。

• 与数字 PCR 结合
  数字 PCR 提供更高绝对定量精度，未来可能与荧光定量 PCR 融合形成新型检测平台。

• 智能化与云分析
  结合人工智能进行自动化数据分析与质控，提升结果可靠性，并实现远程实验室协作。