賽默飛Q5熒光定量PCR儀技術介紹

一、設備概述

賽默飛（Thermo Fisher Scientific）Q5熒光定量PCR儀是一款專為核酸定量分析設計的實時熒光PCR系統。該設備在基因擴增與實時檢測的基礎上，融合了熱循環穩定性、光學系統靈敏度以及數據分析功能等多個維度的性能優化，適用于科研實驗室、臨床檢測機構以及農業與食品安全領域的分子檢測需求。

儀器通過熱循環反應平臺與熒光信號實時采集系統的聯動，實現對核酸擴增過程的全過程監測。Q5系統支持多種熒光染料和探針技術，具有較好的多重檢測能力與定量準確性。

二、核心組成與技術特點

1. 反應模塊與通量設置

• 通量配置：支持96孔標準反應板以及0.2 mL八聯管格式，滿足常規實驗室日常檢測需求。

• 熱循環模塊：采用Peltier效應控溫技術，反應溫度范圍為4°C至99.9°C，升降溫速率穩定，支持常規PCR及快速PCR程序運行。

• 溫控均一性：各孔間溫差控制在±0.25°C以內，反應結果重復性較好，適合對結果一致性要求較高的實驗場景。

2. 光學檢測系統

Q5熒光定量PCR儀采用集成化LED光源和濾光片組裝置，配合CCD圖像采集系統，能夠對擴增過程中每一周期的熒光信號進行實時采集。

• 熒光通道數：最多支持5色檢測，涵蓋FAM、VIC、ROX、Cy5、SYBR Green等常見熒光染料。

• 信號采集方式：采用獨立濾光通道與并行采集系統，減少通道間信號干擾，提升檢測精度。

• 背景校正功能：系統具備自動背景校正算法，增強信噪比，提高低拷貝檢測能力。

3. 軟件與數據分析系統

儀器配套分析軟件可在本地電腦或網絡終端運行，支持從實驗設置到結果統計的全流程操作。

• 實時擴增曲線繪制：可實時監測擴增進程，生成Ct值并動態修正。

• 熔解曲線分析：支持對SYBR Green等非特異性染料擴增產物的熔解曲線進行分析，用于判斷引物特異性。

• 標準曲線生成：內置標準曲線分析功能，適合定量分析實驗設計，自動計算擴增效率與相關性系數（R2）。

• 多重分析支持：在同一反應體系內進行多靶點檢測與比較，適用于差異表達分析、基因分型等應用。

三、實驗操作流程

1. 樣品準備

• 將DNA/RNA模板、引物/探針、熒光染料、反應緩沖液混合，配置反應體系。

• 將反應體系加入PCR板或管中，密封后離心去氣泡。

2. 程序設定

• 在軟件中設定PCR反應程序，包括變性、退火、延伸溫度與時間設置。

• 根據染料種類設定檢測通道，配置熒光采集頻率與閾值。

3. 數據采集與分析

• 儀器自動進行熱循環反應與熒光采集。

• 實驗結束后自動生成擴增曲線與Ct值。

• 用戶可根據設定模板輸出圖表、分析結果和報告。

四、典型應用領域

1. 基因表達分析

Q5系統支持SYBR Green法和TaqMan探針法的基因表達定量。通過ΔΔCt法可比較多個樣品間的相對表達水平，適用于轉錄水平差異分析、功能基因篩查等研究。

2. 微生物檢測

適用于食品安全、水質監測及疾病控制中的微生物定量檢測。結合快速提取方法可在短時間內完成從樣本至結果的全流程檢測。

3. SNP與CNV分析

配合熒光探針和多重PCR體系，可實現單核苷酸多態性（SNP）與拷貝數變異（CNV）的精確定量，適用于遺傳學研究及個體化醫療分析。

4. 臨床與病毒載量監測

在病毒核酸載量檢測（如HBV、HCV、HIV、SARS-CoV-2等）方面，Q5 PCR儀可實現高通量、高靈敏度的實時監測，輔助臨床診斷與療效評估。

五、合規標準與質量保障

• 儀器設計與生產過程符合ISO 13485和ISO 9001質量管理體系。

• 具有CE認證與FDA注冊型號（根據配置），可用于臨床實驗室與法規場景。

• 提供完整的驗證文檔，包括IQ（安裝確認）、OQ（運行確認）和PQ（性能確認），配合實驗室質量管理體系使用。

六、設備維護與用戶支持

• 儀器具備自動自檢程序與運行日志記錄功能，有助于故障定位與性能追蹤。

• 軟件平臺支持遠程更新與診斷，便于技術服務響應。

• 原廠提供定期維護保養與現場服務方案，保障儀器長期穩定運行。

• 耗材兼容性好，可使用多種品牌反應管、試劑與板型，降低使用成本。

七、優勢歸納

雖然Q5未必為全自動或高通量系統中配置最高者，但在以下方面表現穩定、適配性好：

• 熱控穩定、光學系統可靠，適用于標準分子檢測任務。

• 軟件功能清晰、數據處理流程規范，易于培訓與上手。

• 支持標準PCR流程與快速程序切換，滿足不同實驗效率要求。

• 儀器體積適中，便于實驗室空間配置與系統整合。

八、結語

賽默飛Q5熒光定量PCR儀作為一款應用廣泛的分子生物學儀器，其綜合性能適應多種實驗需求。無論是在基礎研究中的基因表達定量，還是在臨床、農業、食品等領域中的快速檢測任務中，均能提供可靠的支持。其合理的功能結構設計與數據分析能力，使其成為常規分子實驗室設備配置中的重要選項之一。