荧光PCR检测原理

1、实时荧光定量PCR技术是指在PCR反响体系中参加荧光染料或荧光基团，利用 荧光信号来实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板浓度进展定量 分析。其特点有:(1)用产生荧光信号的指示剂显示扩增产物的量，进展实时动态连续的荧光监测， 防止终点定量的不准确性，并且消除了标本和产物的污染，且无复杂的产物后续 处理过程。(2)荧光信号通过荧光染料嵌入双链DNA,或荧光探针特异结合木得检测物等方 法获得，打打提高了检测的灵敏度、特异性和准确性。Real-time O-PCF可以应用于mRNA表达的研究、DNA拷贝数的检测、单核苷酸多态性的测定、细胞因子 的表达分析、肿瘤耐药基因表达的研究以与病毒

2、感染的定量监测。实时荧光定量PCR技术的根本原理在PCR反响体系中参加荧光染料或荧光基团，这些荧光物质有其特定的波长。仪器可以自动检出，利用荧光信号积累，实时监测整个PCR进程，在PCR循环中，测量的信号将作为荧光阈值的坐标。 并且引入一个一一Ct值Threshold cycle概念，Ct值是指产生可被检测到得荧光信号所需的最小循环数，是在PCR循环过程中荧光信号由本底开始进入指数增长阶段的拐点所对应的循环次数。荧光阈值相当于基线荧光信号的平均信号标准偏差的 10倍。一般认为在荧光阈 值以上所测出的荧光信号是一个可信的信号，可以用于定义一个样本的 Ct值。 通常用不同浓度的标准样品的 Ct值来

3、产生标准曲线，然后计算相对方程式。方程式的斜度可以用来检查PCR的效率，所有标准曲线的线性回归分析需要存在 一个高相关系数R2>0.99，这样才能认为实验的过程和数据是可信的，使用 这个方程式计算出未知样本的初始模板量。 实时荧光定量PCR仪都有软件，可以 从标准曲线中自动地计算出未知样本的初始模板量。实时荧光定量PCR技术的应用1. 基因工程研究领域 基因表达研究：对B地中海贫血症患者B与丫珠蛋白mRNA水平进展检测， 其结果特异性强、定量准确，为了解B地中海贫血的分子病理机制与其临床诊断 提供了可靠的检测数据。 转基因研究：利用两种发光探针与适当的循环阈值，扩增一个转移后的基因和一个

4、对照基因，以分析转基因老鼠接合性。该方法为45个转基因动物的同型结合与异质结合提供了明确的鉴定结果。 通过实时定量PCR检测，同型结合的 异质接合动物交配后其子代中转基因的传递情况符合孟德尔遗传规律。这项技术在转基因动物繁育与基因剂量功能效应实验中将有很大的用途。 单核苷酸多态性SNP与突变分析：实时荧光定量PCR-个诱人的应用前 景是用于检测基于两条探针和基因组的不稳定性。基因突变基于两条探针，一条 探针横跨突变点，另一条为锚定探针，与无突变位点的靶序列杂交。两条探针用 两种不同的发光基团标记。如靶序列中无突变，探针杂交便完全配对，如有突变， 那么探针与靶序列不完全配对，会降低杂交体得稳定性

5、，从而降低其熔解温度Tm。这样便可对突变和多态性进展分析。2. 医学研究领域 病原体检测：由于实时荧光定量 PCF方法可靠性和重复性好，并且操作简 便、快速、结果判断客观，目前，人们用此方法对人类免疫缺陷病毒、 肝炎病毒、 结核杆菌、巨细胞病毒、EB病毒、流感病毒A、流感病毒B等病原体的检测。荧光定量PCRI'可世后的几年中，积累了大量有关病原体核酸量与感染性疾病发 生、开展和预后之间关系的资料，这些研究资料不断丰富，将形成感染性疾病的 临床分子诊断标准。 药物疗效考核：利用实时荧光定量 PCF技术检测临床样品中与抗药性相关 的基因的表达。结果证明，实时荧光定量PCR系统是定量检测抗药

6、基因表达的可 靠方法，应用这种技术可以预测化疗将引起的反响。 肿瘤基因检测：肿瘤的本质是细胞基因发生了变化，是一种多基因异常的疾病，这些异常变化用实时荧光定量 PCR方法都可以检测出来。目前用此方法进展过端粒酶hTERT基因、慢性粒细胞性白血病 bcr/abl融合基因、肿瘤MDRI 基因、白血病WTI基因、肿瘤ER基因、前列腺癌PSM基因、肿瘤相关的病毒基 因等多种基因的表达检测。随着与肿瘤相关的新基因的不断发现。荧光定量 PCR 技术将会在肿瘤的研究中发挥更大的作用。3. 其他领域用实时荧光定量PCR方法对免疫组分进展分析是其应用的重要方面。所谓实时荧光定量PCR技术，是指在PCR反响体系中

7、参加荧光基团，利用荧光 信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进展定量分析的 方法。检测方法I.SYBRGreen 法：在PCR反响体系中，参加过量SYBR荧光染料，SYBF荧光染料特异性地掺入 DNA 双链后，发射荧光信号，而不掺入链中的SYBF染料分子不会发射任何荧光信号， 从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。SYBR定量 PCR扩增荧光曲线图PCR产物熔解曲线图单一峰图说明 PCR扩增产物的单一性2. TaqMan探针法：探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；PCRT增时，Taq酶的5' -3'外切酶活性将探针酶切降解，使报告

8、荧光基团和淬灭荧光基团别离，从 而荧光监测系统可接收到荧光信号，即每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与 PCR产物的形成完全同步。效劳流程1. 客户认真写好订单，提供待检基因相关信息；2. 签订技术效劳合同，支付预付款30-50%);3. 设计合成定量PCR引物或客户提供文献引物委托本公司合成；4. DNA/RNA的抽提、定量、RNA反转录；5. PCR预实验，主要检测引物的特异性和扩增效率；6正式定量实验：对所有样品上机检测；7实验结果和数据分析，形成报告。收费标准优惠包干价：120元/样/基因SYBRgreen法，相对定量含RNA提取，反转录，引物合成费用，上机

9、测试费用3个重复；一个参免 费参3个重复Ct值Cycle threshold,循环阈值的含义为：每个反响管的 荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数如图1所示。1. 荧光阈值threshold的设定PCR反响的前15个循环的荧光信号作为荧光本底信号，荧光阈值的缺省默认 设置是3-15个循环的荧光信号的标准偏差的10倍，即：threshold = 10*SDcycle3-152. Ct值与起始模板的关系每个模板的Ct值与该模板的起始拷贝数的对数存在线性关系，公式如下。Ct=-1/lg(1+Ex)*lgX0+lgN/lg(1+Ex)n为扩增反响的循环次数，X0为初始模板量，Ex为扩增效率，N为荧光扩

10、增信 号到达阈值强度时扩增产物的量。起始拷贝数越多，Ct值越小。利用起始拷贝数的标准品可作出标准曲线，其中 横坐标代表起始拷贝数的对数，纵坐标代Ct值。因此，只要获得未知样品的 Ct值，即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数。实时荧光定量PCR所使用的荧光物质可分为两种：荧光探针和荧光染料。现将其原理简述如下：1. TaqMan荧光探针：PCRT增时在参加一对引物的同时参加一个特异性的荧光探针，该探针为一寡核苷酸，两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基 团。探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；PCR扩增时，Taq酶的5' - 3'外切酶活性将探针酶切降解，

11、使报告荧光基团和淬灭荧光基团别离， 从而荧光监测系统可接收到荧光信号，即每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与PCF产物形成完全同步。而新型TaqMan-MGB 探针使该技术既可进展基因定量分析，又可分析基因突变SNP，有望成为基因诊断和个体化用药分析的首选技术平台。2. SYBR荧光染料：在PCR反响体系中，参加过量 SYBF荧光染料，SYBF荧光染 料非特异性地掺入DNA双链后，发射荧光信号，而不掺入链中的SYBF染料分子 不会发射任何荧光信号，从而保证荧光信号的增加与 PCR产物的增加完全同步。 SYBF仅与双链DNA进展结合，因此可以通过溶解曲线，确定PCR反

12、响是否特异。3. 分子信标：是一种在5和3末端自身形成一个8个碱基左右的发夹结构的茎 环双标记寡核苷酸探针，两端的核酸序列互补配对，导致荧光基团与淬灭基团紧 紧靠近，不会产生荧光。PCR产物生成后，退火过程中，分子信标中间局部与特 定DNA序列配对，荧光基因与淬灭基因别离产生荧光 。1 传统定量PCR方法 简介1参照法：在不同的PCR反响管中参加已定量的标和引物，标用基因工程方法 合成。上游引物用荧光标记，下游引物不标记。在模板扩增的同时，标也被扩增。 在PCR产物中，由于标与靶模板的长度不同，二者的扩增产物可用电泳或高效液 相别离开来，分别测定其荧光强度，以标为对照定量待检测模板。2竞争法：

13、选择由突变克隆产生的含有一个新切位点的外源竞争性模板。在同 一反响管中，待测样品与竞争模板用同一对引物同时扩增其中一个引物为荧光标记。扩增后用切酶消化PCRT物，竞争性模板的产物被酶解为两个片段，而 待测模板不被酶切，可通过电泳或高效液相将两种产物分开，分别测定荧光强度， 根据模板推测未知模板的起始拷贝数。3PCF- ELISA法 :禾I用地高辛或生物素等标记引物，扩增产物被固相板上特异 的探针所结合，再参加抗地高辛或生物素酶标抗体-辣根过氧化物酶结合物，最终酶使底物显色。常规的PCR- ELISA法只是定性实验，假设参加标，作出标准 曲线，也可实现定量检测目的。2 标在传统定量中的作用由于传

14、统定量方法都是终点检测，即 PCR到达平台期后进展检测，而 PCR经过 对数期扩增到达平台期时，检测重现性极差。同一个模板在96孔PCR仪上做96 次重复实验，所得结果有很大差异，因此无法直接从终点产物量推算出起始模板 量。参加标后，可局部消除终产物定量所造成的不准确性。但即使如此，传统的 定量方法也都只能算作半定量、粗略定量的方法。3. 标对定量PCR的影响假设在待测样品中参加起始拷贝数的标，那么 PCR反响变为双重PCR双重PCR 反响中存在两种模板之间的干扰和竞争，尤其当两种模板的起始拷贝数相差比较 大时，这种竞争会表现得更为显著。但由于待测样品的起始拷贝数是未知的， 所 以无法参加适宜

15、数量的模板作为标。也正是这个原因，传统定量方法虽然参加标， 但仍然只是一种半定量的方法。实时荧光定量PCR技术有效地解决了传统定量只能终点检测的局限，实现了每一轮循环均检测一次荧光信号的强度，并记录在 电脑软件之中，通过对每个样品 Ct值的计算，根据标准曲线获得定量结果。因 此，实时荧光定量PCR无需标是建立在两个根底之上的：1Ct值的重现性PCR循环在到达Ct值所在的循环数时，刚刚进入真正的指数扩 增期对数期，此时微小误差尚未放大，因此 Ct值的重现性极好，即同一模 板不同时间扩增或同一时间不同管扩增，得到的 Ct值是恒定的。2Ct值与起始模板的线性关系由于 Ct值与起始模板的对数存在线性关系， 可利 用标准曲线对未知样品进展定量测定，因此，实时