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PCR实验耗材你选对了吗？
人阅读 发布时间：2021-06-17 14:40
什么是聚合酶链式反应？
聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）是一项用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它是在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下，将该段DNA扩增至足够数量，以便进行结构和功能分析。
影响PCR实验的因素之一——耗材
在PCR实验中，影响扩增效果的因素有很多。我们能想到的有dNTP的质量与浓度、模板核酸的量与纯化程度、引物的设计、DNA聚合酶的浓度、扩增长度等问题。
实际上，使用的耗材也可能会影响实验结果，而这往往被我们所忽略。因此在选择实验耗材前，我们还需要了解PCR耗材相关的特性和术语。
如何选择合适的PCR耗材
1、原材料
PCR/qPCR耗材一般都是聚丙烯（PP）材质。
因其为生物学惰性材料，表面不易粘附生物分子，且有着良好的化学耐性，及温度耐受性 （可121℃高压灭菌，也可以承受热循环过程中的温度变化）。这些材料通常会与试剂或者样品直接接触，因而在生产制备过程中需要选用高质量的材料和良好的加工工艺。
2、选择合适的容积
PCR管的体积规格大多数都可以满足PCR反应要求。但是在满足实验要求的基础上，优先推荐选用低容管。因为低容反应管/板有着较小的上方空间，可提高热传导率并降低蒸发。而且在加样时，需要避免加样过量或过少。过量会导致热传导率下降，溢出及交叉污染，而加样过少可能会造成样品蒸发损失。
大家可依据具体的实验要求选用合适的产品。
3、PCR管管盖的选择
平盖与凸盖各有优势：
平盖可为qPCR提供精确的荧光信号传递；便于书写标记；合盖容易，密封性好，易于操作。
凸盖与PCR仪热盖接触，减少压力引起的反应管变形，更好的防止液体蒸发。但会影响荧光信号传递，无法应用于qPCR实验。
4、96孔板裙边的选择
无裙边板：可适用于大多数的PCR仪或qPCR仪，但不适用于自动化、应用。移液过程中稳定性不高，需要配合板托使用。
半裙边板：可适配标签或应用条码，适合自动化应用，且有着较好的移液稳定性。
全裙边板：非常适用于自动化实验应用，也可适配标签及应用条码。机械强度较好，可适用于凸出模块的PCR仪，且移液过程中稳定性高。
5、根据实验选择耗材
根据检测方法的不同，耗材的选择也不同。PCR实验分为普通PCR法和荧光定量PCR法。普通PCR法一般是终点PCR跑胶法测定，所以所用耗材的导热性和密封性和实验结果有着密不可分的关系；而荧光定量PCR是实时检测荧光信号，除了导热性和密封性外，对透光性和避光性也有所要求。
简而言之，做荧光定量PCR的耗材也可以做普通PCR，反之则不行。
导热性：导热性越好越均一，PCR的速度就越快，准确度也越高。
密封性：密封性越好，产物的挥发越少，得到的产物就越多，同时气溶胶的产生也越少，对于下一轮实验的污染也就越少，也就意味着假阳性的产生率越低。
避光性：这是针对荧光定量而言的，如果我们在整个实验过程中没注意避光，带有荧光的试剂过度被消耗，那直接就会影响我们实验的扩增效率，导致产生不准确的结果。
透光性：这也是对于荧光定量而言，我们知道它是一种实时定量的方式，那么耗材本身的透光性就直接关系到我们检测到的荧光信号多少。如果选择耗材透光性良好，需要检测到的信号就会变得微弱，那就会造成我们对结果的误判。所以对于荧光定量而言，白色PCR板效果优于透明PCR板。
耐思PCR96孔板，扩增曲线。（左图）
货号：402401，规格：0.1 mL，半裙边，透明。
耐思PCR96孔板，扩增曲线。（右图）
货号：402411，规格：0.1 mL，半裙边，白色。
PCR技术的临床应用
单克隆抗体技术曾使免疫学理论与实践有了新的突破，近几年来PCR技术使分子生物学及相关学科发生了一次方法学的革命。在不到10年的时间内，在以下几个领域中PCR技术已具有实用价值，且其应用范围正在不断扩大中。
1、遗传病的产前诊断
用胎儿羊膜细胞，羊水或甚至母血可以检查胎儿的性别，这在与性染色体关联遗传病诊断中是必要的。对于高发的遗传病，如地中海贫血、镰刀状细胞贫血、凝血因子缺乏、DMD等已在临床应用多年，为优生优育作了贡献，对于有遗传倾向的疾病尤其是老年性疾病，如糖尿病、高血脂症、甚至肿瘤中的一部分，均是当前研究的重点，近期内可望有突破。
2、致病病原体的检测
这些外源入侵的基因，一旦阐明其部分核酸序列，就可以设计引物或探针，用PCR、PT-PCR或杂交方法来检测，其范围包括细菌、病毒、原虫及寄生虫、霉菌、立克次体、衣原体和支原体等一切微生物，PCR诊断的特点是可以选择其基因中的保守区作通用检测，也可以选定差异较大的基因部位作分型检测。既可以做一病原体的专用检测，也可以将有关病毒、细菌中不同的品种作一次多元检测。而且检测的灵敏度和特异性都远高于当前的免疫学方法，所需时间也已达到临床要求，这对于难于培养的病毒（乙肝），细菌（如结核、厌氧菌）和原虫（如梅毒螺旋体）等来说尤为适用。
3、癌基因的检测和诊断
虽然对癌基因的研究大部分还属于基础阶段，但癌变是由基因变异所导致的这一基本事实已无庸置疑，所以癌基因、抗癌基因入抗转移基因的研究，离开分子水平的诊断手段是无法进行的，临床上已可应用的例子有白血病残留细胞的定量（包括慢粒和急粒），肺癌中P53及Rb等抗癌基因的失活，神经质瘤N-myc基因的激活和表达。通过原位杂交观察特定癌基因及抗转移基因的植入和反义寡核苷酸对强表达癌基因的阻断均已成为近代基因治疗的着眼点。
4、DNA指纹、个体识别、亲子关系鉴别及法医物证
这一为公、检、法部分所瞩目的课题已经在某些国家取得法律认可。肌红蛋白小卫星基因，β-珠蛋白基因、ApoB基因等的多肽性和重复次数的差异都被应用于鉴定，其灵敏度已达到一根头发、一个细胞、一个精子取得个体特征图谱，这一领域也已发展到骨髓或脏器移植配型及动物种系的研究中。
5、动、植物检疫
灵敏、特异、快速诊断检测方法是我国进出口口岸的门卫，检查出入国门的人员、动、植物（种畜、种籽）等是否携带烈性传染病（艾滋、动物病毒、植物病毒等）病原体，食品、饲料等是否带沙门氏菌等均需要基因诊断手段将这些病菌拒之于国门之外，是提高我国综合国力的必要保证。
6、高科技生物医学领域中的应用
在转基因动植物中检查植入基因的存在。PCR技术尚可应用于基因拼接、测序等领域。
聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）是一项用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它是在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下，将该段DNA扩增至足够数量，以便进行结构和功能分析。
影响PCR实验的因素之一——耗材
在PCR实验中，影响扩增效果的因素有很多。我们能想到的有dNTP的质量与浓度、模板核酸的量与纯化程度、引物的设计、DNA聚合酶的浓度、扩增长度等问题。
实际上，使用的耗材也可能会影响实验结果，而这往往被我们所忽略。因此在选择实验耗材前，我们还需要了解PCR耗材相关的特性和术语。
如何选择合适的PCR耗材
1、原材料
PCR/qPCR耗材一般都是聚丙烯（PP）材质。
因其为生物学惰性材料，表面不易粘附生物分子，且有着良好的化学耐性，及温度耐受性 （可121℃高压灭菌，也可以承受热循环过程中的温度变化）。这些材料通常会与试剂或者样品直接接触，因而在生产制备过程中需要选用高质量的材料和良好的加工工艺。
2、选择合适的容积
PCR管的体积规格大多数都可以满足PCR反应要求。但是在满足实验要求的基础上，优先推荐选用低容管。因为低容反应管/板有着较小的上方空间，可提高热传导率并降低蒸发。而且在加样时，需要避免加样过量或过少。过量会导致热传导率下降，溢出及交叉污染，而加样过少可能会造成样品蒸发损失。
大家可依据具体的实验要求选用合适的产品。
3、PCR管管盖的选择
平盖与凸盖各有优势：
平盖可为qPCR提供精确的荧光信号传递；便于书写标记；合盖容易，密封性好，易于操作。
凸盖与PCR仪热盖接触，减少压力引起的反应管变形，更好的防止液体蒸发。但会影响荧光信号传递，无法应用于qPCR实验。
4、96孔板裙边的选择
无裙边板：可适用于大多数的PCR仪或qPCR仪，但不适用于自动化、应用。移液过程中稳定性不高，需要配合板托使用。
半裙边板：可适配标签或应用条码，适合自动化应用，且有着较好的移液稳定性。
全裙边板：非常适用于自动化实验应用，也可适配标签及应用条码。机械强度较好，可适用于凸出模块的PCR仪，且移液过程中稳定性高。
5、根据实验选择耗材
根据检测方法的不同，耗材的选择也不同。PCR实验分为普通PCR法和荧光定量PCR法。普通PCR法一般是终点PCR跑胶法测定，所以所用耗材的导热性和密封性和实验结果有着密不可分的关系；而荧光定量PCR是实时检测荧光信号，除了导热性和密封性外，对透光性和避光性也有所要求。
简而言之，做荧光定量PCR的耗材也可以做普通PCR，反之则不行。
导热性：导热性越好越均一，PCR的速度就越快，准确度也越高。
密封性：密封性越好，产物的挥发越少，得到的产物就越多，同时气溶胶的产生也越少，对于下一轮实验的污染也就越少，也就意味着假阳性的产生率越低。
避光性：这是针对荧光定量而言的，如果我们在整个实验过程中没注意避光，带有荧光的试剂过度被消耗，那直接就会影响我们实验的扩增效率，导致产生不准确的结果。
透光性：这也是对于荧光定量而言，我们知道它是一种实时定量的方式，那么耗材本身的透光性就直接关系到我们检测到的荧光信号多少。如果选择耗材透光性良好，需要检测到的信号就会变得微弱，那就会造成我们对结果的误判。所以对于荧光定量而言，白色PCR板效果优于透明PCR板。
耐思PCR96孔板，扩增曲线。（左图）
货号：402401，规格：0.1 mL，半裙边，透明。
耐思PCR96孔板，扩增曲线。（右图）
货号：402411，规格：0.1 mL，半裙边，白色。
PCR技术的临床应用
单克隆抗体技术曾使免疫学理论与实践有了新的突破，近几年来PCR技术使分子生物学及相关学科发生了一次方法学的革命。在不到10年的时间内，在以下几个领域中PCR技术已具有实用价值，且其应用范围正在不断扩大中。
1、遗传病的产前诊断
用胎儿羊膜细胞，羊水或甚至母血可以检查胎儿的性别，这在与性染色体关联遗传病诊断中是必要的。对于高发的遗传病，如地中海贫血、镰刀状细胞贫血、凝血因子缺乏、DMD等已在临床应用多年，为优生优育作了贡献，对于有遗传倾向的疾病尤其是老年性疾病，如糖尿病、高血脂症、甚至肿瘤中的一部分，均是当前研究的重点，近期内可望有突破。
2、致病病原体的检测
这些外源入侵的基因，一旦阐明其部分核酸序列，就可以设计引物或探针，用PCR、PT-PCR或杂交方法来检测，其范围包括细菌、病毒、原虫及寄生虫、霉菌、立克次体、衣原体和支原体等一切微生物，PCR诊断的特点是可以选择其基因中的保守区作通用检测，也可以选定差异较大的基因部位作分型检测。既可以做一病原体的专用检测，也可以将有关病毒、细菌中不同的品种作一次多元检测。而且检测的灵敏度和特异性都远高于当前的免疫学方法，所需时间也已达到临床要求，这对于难于培养的病毒（乙肝），细菌（如结核、厌氧菌）和原虫（如梅毒螺旋体）等来说尤为适用。
3、癌基因的检测和诊断
虽然对癌基因的研究大部分还属于基础阶段，但癌变是由基因变异所导致的这一基本事实已无庸置疑，所以癌基因、抗癌基因入抗转移基因的研究，离开分子水平的诊断手段是无法进行的，临床上已可应用的例子有白血病残留细胞的定量（包括慢粒和急粒），肺癌中P53及Rb等抗癌基因的失活，神经质瘤N-myc基因的激活和表达。通过原位杂交观察特定癌基因及抗转移基因的植入和反义寡核苷酸对强表达癌基因的阻断均已成为近代基因治疗的着眼点。
4、DNA指纹、个体识别、亲子关系鉴别及法医物证
这一为公、检、法部分所瞩目的课题已经在某些国家取得法律认可。肌红蛋白小卫星基因，β-珠蛋白基因、ApoB基因等的多肽性和重复次数的差异都被应用于鉴定，其灵敏度已达到一根头发、一个细胞、一个精子取得个体特征图谱，这一领域也已发展到骨髓或脏器移植配型及动物种系的研究中。
5、动、植物检疫
灵敏、特异、快速诊断检测方法是我国进出口口岸的门卫，检查出入国门的人员、动、植物（种畜、种籽）等是否携带烈性传染病（艾滋、动物病毒、植物病毒等）病原体，食品、饲料等是否带沙门氏菌等均需要基因诊断手段将这些病菌拒之于国门之外，是提高我国综合国力的必要保证。
6、高科技生物医学领域中的应用
在转基因动植物中检查植入基因的存在。PCR技术尚可应用于基因拼接、测序等领域。
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