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什么是羅氏實時熒光定量PCR儀

閱讀:185        發布時間:2025-5-24

羅氏實時熒光定量PCR儀介紹

一、品牌背景與發展歷程

羅氏(Roche)是一家總部位于瑞士巴塞爾的跨國醫療健康企業,長期專注于體外診斷、制藥和生物技術領域。在分子診斷領域,羅氏基于其長期的研發積淀,推出了多代實時熒光定量PCR產品,包括著名的LightCycler系列和Cobas系列,廣泛應用于科研、臨床檢測、公共衛生及生物制藥等領域。

實時熒光定量PCR(qPCR)是一種在PCR反應過程中實時監測產物擴增過程的方法,結合熒光信號檢測和熱循環控制,能夠對DNA/RNA模板進行精確定量。羅氏在該領域的技術持續更新,在檢測靈敏度、反應速度、數據處理能力等方面做出了多項技術創新。


二、產品系列概述

羅氏目前主要提供以下幾類實時熒光定量PCR系統:

1. LightCycler 系列

LightCycler 96

LightCycler 96 是一款面向常規實驗室檢測需求設計的qPCR系統,支持96孔板反應格式,適合常規樣本通量的定量分析。

主要特點:

  • 四通道熒光檢測系統,支持多重PCR反應;

  • 輕量化設計,適合實驗室靈活部署;

  • 預設模板與用戶自定義程序兼容;

  • 配套的軟件具備實時監控、自動數據分析和多種輸出格式。

LightCycler 480

LightCycler 480 支持高通量需求,配置多通道檢測系統,適用于大型科研項目與臨床樣本批量檢測。

主要參數:

  • 可選擇96孔或384孔反應模塊;

  • 支持最大六通道熒光檢測;

  • 具備高溫均一性與穩定性,確保擴增效率;

  • 軟件支持熔解曲線分析、基因分型、拷貝數分析、表達量差異分析等功能。

2. Cobas z 480 系統

Cobas z 480 是羅氏為體外診斷(IVD)市場推出的臨床級qPCR平臺,支持自動化數據處理、樣本追蹤與質量控制,常用于病毒載量檢測、病原體鑒定與遺傳檢測。

技術特征:

  • 全封閉熒光檢測系統,有效控制背景干擾;

  • 與羅氏Cobas 4800自動化樣本處理系統兼容;

  • 支持CE-IVD認證試劑運行;

  • 自動化軟件流程管理,符合實驗室信息系統(LIS)對接需求。


三、關鍵技術與性能參數

1. 精準的溫控系統

羅氏qPCR儀采用高性能半導體熱控技術,結合實時反饋機制,實現溫度梯度快速變化與高均一性控制。這對于擴增曲線的準確繪制與熔解曲線的分辨能力具有關鍵意義。

  • 控溫精度:±0.2°C

  • 孔間溫差:< ±0.4°C(典型值)

  • 升降溫速率:最高可達4.4°C/s(依據具體型號)

2. 多重熒光檢測能力

熒光信號采集模塊采用高靈敏CCD或PMT系統,結合濾光片選擇和熒光染料兼容列表,支持多重檢測。

  • 支持SYBR Green、TaqMan、Scorpion、Molecular Beacon等檢測體系;

  • 實時繪制擴增曲線,動態監控產物形成過程;

  • 熔解曲線分析功能可區分不同產物或基因型。

3. 數據分析與輸出

羅氏配套的軟件系統界面清晰,功能多樣,支持以下分析模塊:

  • 標準曲線法與相對定量法

  • ΔΔCt 法表達量分析

  • SNP基因分型

  • 拷貝數變異分析(CNV)

  • 質量控制圖譜輸出與批次追蹤記錄

分析結果可導出為PDF、Excel、XML等格式,方便數據共享和歸檔。


四、應用領域與典型場景

1. 臨床檢測

羅氏qPCR系統廣泛應用于病毒核酸檢測(如HBV、HCV、HIV等)、遺傳病篩查、癌癥標志物檢測及微生物感染的快速鑒定。其IVD認證產品線支持從樣本前處理到結果出具的自動化閉環流程。

2. 科學研究

在分子生物學、免疫學、轉錄調控等基礎研究中,qPCR是評估基因表達的常用工具。LightCycler系列支持靈活設計實驗流程,滿足復雜實驗需求。

3. 藥物開發與生物制藥

用于基因表達定量分析、藥物篩選、疫苗研發、穩定性檢測和殘留DNA檢測。通過與LIMS系統對接,可滿足GMP與質量體系審計需求。

4. 公共衛生與食品安全

在突發疫情響應、食品中致病微生物檢測、轉基因成分篩查等方面,qPCR系統具備快速檢測與高通量篩選能力。


五、配套試劑與耗材

羅氏提供系列配套試劑盒與耗材,包括:

  • FastStart TaqMan Probe Master:用于探針法qPCR反應;

  • SYBR Green Master Mix:適合染料法定量檢測;

  • LightCycler專用反應板與密封膜:適配于不同孔板格式;

  • IVD認證的病原體檢測試劑:如Cytomegalovirus、Clostridium difficile等。

這些耗材與儀器配套設計,確保反應性能穩定,并減少實驗誤差。


六、操作流程簡述

以下為典型實驗流程:

  1. 樣本準備:提取DNA/RNA,并反轉錄(如需要)。

  2. 反應體系配置:配制Master Mix,加入模板及引物探針。

  3. 程序設置:在軟件中設置熱循環參數與熒光采集通道。

  4. 運行檢測:開始反應,實時獲取擴增與熔解曲線。

  5. 數據分析:利用內置軟件完成Ct值判讀、標準曲線繪制與相對表達分析。


七、維護與質量控制

為了確保儀器長期穩定運行,羅氏提供:

  • 定期校準與性能驗證方案(IQ/OQ/PQ)

  • 軟件自動更新與數據備份功能

  • 故障報警系統與遠程技術支持

  • 清洗維護包與認證培訓服務

用戶可根據實驗室標準操作程序(SOP)制定清潔與保養周期。


八、結語

羅氏實時熒光定量PCR系統在精準度、兼容性、通量與自動化方面為實驗室提供了多樣化選擇。無論是在基礎研究還是臨床應用中,qPCR技術作為核酸定量的重要手段,在現代生物技術體系中占據重要地位。

隨著生命科學與醫學檢驗的發展,實時熒光定量PCR平臺的標準化、智能化和自動化趨勢將進一步推動其廣泛應用,并支持更高質量的數據生成與研究探索。


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