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罗氏实时荧光定量PCR仪（qPCR）综合介绍

罗氏（Roche）作为全球领先的生物技术公司，其研发的实时荧光定量PCR仪（qPCR）在分子生物学研究、临床诊断和环境监测等领域发挥着重要作用。罗氏qPCR仪系列产品以其高精度温控、灵敏的光学检测系统和智能化的数据分析软件，成为核酸定量分析的金标准工具。以下从核心技术、产品系列、应用领域等方面进行全面介绍。

一、核心技术原理

罗氏qPCR仪基于实时荧光定量PCR技术，通过监测PCR扩增过程中荧光信号的累积实现对起始模板的精准定量。其核心技术特点包括：

• 高精度温控系统：采用半导体Peltier技术，温度控制精度达±0.1°C，孔间温差≤0.3°C，升降温速率最高可达4.8°C/s，确保扩增效率的一致性。

• 多通道荧光检测：配备4-6个荧光检测通道（如FAM、HEX、ROX、Cy5等），支持SYBR Green染料法和TaqMan探针法等多种检测体系，可同时进行多重PCR反应。

• 熔解曲线分析：通过产物熔解温度（Tm）差异区分特异性扩增与非特异性产物（如引物二聚体），验证实验特异性。

二、主要产品系列及特点

罗氏qPCR产品线覆盖不同通量和应用需求，主要包括以下系列：

1. LightCycler®系列

• LightCycler® 480：中高通量机型，支持96孔和384孔板（需选配模块），6色荧光检测，适合科研和临床批量检测。其光学系统采用CCD相机同步检测所有样本，无光学边缘效应，灵敏度可达单拷贝水平。

• LightCycler® 96：简化版机型，固定96孔板格式，性价比高，适合常规实验室。配备四色LED光源和PMT检测器，支持FAM、HEX/VIC、ROX、Cy5等染料，动态范围达6-8个数量级。

2. cobas®系列

专为临床诊断优化的机型，如cobas® z 480，具有全封闭检测系统和自动化样本追踪功能，配套FDA/CE认证试剂（如HPV、HIV检测），符合GLP/GMP标准。

三、关键性能优势

1. 检测灵敏度与准确性：可检测低至0.1拷贝/μL的核酸，线性范围跨越10^1-10^9 copies，标准曲线R²≥0.995，重复性CV<0.15%，能区分1000与2000拷贝的浓度差异。

2. 高效运行：最快40分钟完成40个PCR循环（384孔板），支持梯度PCR和预冷功能（4°C），提升实验效率。

3. 智能化软件：配套LightCycler®软件提供向导式操作界面，支持绝对定量（标准曲线法）、相对定量（ΔΔCt法）、熔解曲线分析、SNP分型等功能，数据可导出为Excel、PDF等多种格式。

四、典型应用领域

1. 科研领域：

   • 基因表达分析：定量检测mRNA转录水平，研究基因调控机制。

   • CRISPR编辑验证：通过扩增编辑位点评估编辑效率。

   • 微生物群落研究：定量环境或肠道样本中的特定菌群。

2. 临床诊断：

   • 病毒载量检测：如HBV、HCV、HIV等病毒的定量监测。

   • 肿瘤基因筛查：检测EGFR、KRAS等癌症相关基因突变。

   • 遗传病诊断：囊性纤维化、地中海贫血等单基因病的突变分析。

3. 农业与食品安全：

   • 转基因成分检测：定量分析35S启动子、NOS终止子等转基因元件。

   • 食源性病原体监控：沙门氏菌、李斯特菌等快速检测。

五、配套与维护

罗氏提供完整的配套试剂（如FastStart TaqMan Probe Master Mix）和耗材（低荧光背景微孔板），推荐使用原厂试剂确保性能稳定。仪器维护需定期进行温度校准（每6个月）和光学窗口清洁，日常操作环境应保持15-30°C，湿度20-80%。

六、技术发展趋势

随着精准医疗和自动化需求增长，罗氏qPCR仪正朝着更高通量（如384孔板）、更快速检测（30分钟内完成扩增）和智能化（LIMS系统对接）方向发展。二手设备（如LightCycler® 96）在预算有限的实验室中仍具实用价值，但需通过正规渠道采购并验证性能。

罗氏qPCR仪凭借其可靠的技术平台和广泛的应用验证，持续为生命科学研究和分子诊断提供精准、高效的核酸定量解决方案。