PCR 设备
PCR Equipment
CPCE · 生命科学与生物技术 · 5 个产品类型 · 25 个型号
作者:Lab Manufacturers China 技术团队最近复核
什么是PCR 设备?
PCR 设备涵盖通过聚合酶链式反应扩增和定量核酸的仪器与防护设备,包括常规、实时荧光定量、数字和梯度热循环仪,以及防污染工作站。临床、科研、法医、食品安全和环境实验室用它们检测、定量和研究 DNA 与 RNA 靶标。
5 个产品类型 · PCR 设备
以下 5 个产品类型按您所需的具体仪器归类。
- COP5 个型号
常规 PCR 仪
Conventional PCR
常规 PCR 仪(热循环仪)通过可编程加热模块反复执行变性、退火与延伸循环来扩增目标 DNA 片段,扩增产物通常在反应结束后经凝胶电泳检测。它广泛用于分子生物学研究、克隆、基因分型及诊断实验室中不需要实时定量的终点扩增场景。
- RTP5 个型号
实时荧光定量 PCR 仪
Real-Time PCR
实时荧光定量 PCR 仪(qPCR 仪)将热循环仪与光学检测模块结合,在每个循环测量荧光信号,从而实时监测扩增过程。它用于临床、科研、食品安全和环境实验室中的核酸定量、病原体检测与基因表达分析。
- DPC5 个型号
数字 PCR 仪
Digital PCR
数字 PCR 系统将反应液分割成数千个分区,使每个分区含有零个或少数模板分子,终点扩增后对阳性分区计数。通过泊松统计即可得到绝对拷贝数,无需标准曲线。适用于稀有突变检测、拷贝数分析、病毒载量以及标准物质研究。
- GRP5 个型号
梯度 PCR 仪
Gradient PCR
梯度 PCR 仪可在模块上形成受控的温度差,使不同列或分区在同一次实验中以不同退火温度运行。用于优化引物退火温度、比较聚合酶与缓冲体系,并在不重复运行的情况下开发多重或困难模板检测方法。
- PCW5 个型号
PCR 工作站
PCR Workstations
PCR 工作站是用于以最低污染风险配制 PCR 反应的封闭式或带罩的工作区。通过 HEPA 过滤气流、紫外消毒或两者结合,保护样品和试剂免受空气中 DNA、扩增产物和颗粒物污染。分子诊断、法医和科研实验室用它进行扩增前的配制工作。
什么是 PCR 设备?PCR 设备是使聚合酶链式反应在实验室中得以实际应用的一类仪器。核心设备是热循环仪,它使反应管或反应板在精确的温度之间循环,让 DNA 聚合酶将选定序列复制数百万次。不同类型在此基础上增加了用于实时定量的荧光光学系统、用于数字计数的分区单元,或用于检测优化的温度梯度。围绕热循环仪的还有工作站,它们通过 HEPA 气流和紫外去污保护扩增前的工作免受污染。这些产品共同支持从反应配制到分析的完整 PCR 流程,适用于需要检测、测量核酸序列或为测序、克隆等后续步骤准备核酸的所有场合。## PCR 设备如何工作?PCR 循环包含三个温度步骤:约 94–98 °C 的变性使 DNA 双链分离,50–68 °C 的退火使引物结合目标序列,约 72 °C 的延伸使耐热聚合酶合成新链。热循环仪通过 Peltier 模块或热风加热腔室及温度传感器反馈回路实现这一过程。实时荧光定量仪器增加了 LED 或灯激发和检测器,每个循环读取荧光,由循环阈值得出相对或绝对定量结果。数字 PCR 将样品分割成数千个分区,并用泊松统计对阳性分区计数。梯度热循环仪使模块各列的温度不同。工作站则利用 HEPA 过滤、定向气流和 UV-C 紫外光来限制空气中的 DNA。## PCR 设备用于哪些领域?PCR 设备广泛用于临床诊断,其中实时荧光定量系统用于检测病毒和细菌并监测病毒载量;科研实验室用于克隆、基因表达和基因分型;法医实验室用于 DNA 分型;食品和农业检测中用于病原体、过敏原和转基因成分检测;以及环境中微生物群落的监测。数字 PCR 支持液体活检、稀有突变检测、拷贝数分析和标准物质定值。梯度热循环仪服务于优化引物的检测开发人员。工作站安装在诊断和法医实验室的扩增前区,使试剂和痕量样品免受扩增产物污染。教学实验室则使用紧凑型热循环仪开展分子生物学方法培训。## PCR 设备适用哪些标准?仪器安全适用 IEC 61010-1,以及涉及加热的 IEC 61010-2-010 和体外诊断设备的 IEC 61010-2-101 特定要求。ISO 20395 规定了评价核酸定量方法(包括 qPCR 和数字 PCR)性能的要求,ISO 22174 涵盖食源性病原体 PCR 检测的一般要求。CLSI MM19 指导临床实验室建立分子检测。科研报告遵循 MIQE 和 dMIQE 指南。工作站柜体依据生物安全柜的 EN 12469 或 NSF/ANSI 49、HEPA 过滤器的 EN 1822 以及空气洁净度的 ISO 14644-1 进行评估。实验室还在校准和质量管理方面应用 ISO 17025 或 ISO 15189。## 如何选择合适的 PCR 设备?应从实验室必须回答的问题出发。克隆或基因分型等终点型问题需要常规热循环仪,检测优化则适合使用梯度或多温区模块。定量、病毒载量和表达研究需要具有足够光学通道以设置对照和多重检测的实时荧光定量 PCR。绝对拷贝数、稀有等位基因和标准物质工作适合数字 PCR。其次考虑通量,从 16 孔便携机到 384 孔自动化系统,以及所需的均一性和升降温速率。再按风险匹配污染控制措施,如死空气柜、HEPA 罩、Class II 安全柜或自动配制工作站。最后比较服务、校准文件、软件数据完整性功能以及耗材供应和成本。
PCR 设备参数对比
| 子类别 | 原理 | 典型用途 | 关键参数 |
|---|---|---|---|
| 常规 PCR 仪 | Peltier 热循环与终点分析 | 克隆、基因分型、定性检测 | 模块均一性 ±0.3 °C |
| 实时荧光定量 PCR 仪 | 热循环并在每个循环读取荧光 | 定量、表达分析、病原体检测 | 4–6 个光学通道 |
| 数字 PCR 仪 | 分区并对阳性进行泊松计数 | 绝对定量、稀有突变 | 10,000–26,000 个分区 |
| 梯度 PCR 仪 | 模块各列形成温度梯度 | 退火温度优化 | 梯度跨度 1–30 °C |
| PCR 工作站 | HEPA 气流与 UV-C 去污 | 无污染的反应配制 | ISO 5 级工作区 |
关于PCR 设备的常见问题
PCR 设备包括热循环仪、实时荧光定量与数字 PCR 系统、梯度热循环仪和 PCR 工作站。它们共同完成核酸反应的扩增、定量和保护,从在污染可控的封闭空间中配制反应,到循环、荧光检测和数据分析。
常规 PCR 在运行后读取产物,通常用凝胶。实时荧光定量 PCR 每个循环测量荧光,并相对于标准品或参照进行定量。数字 PCR 对样品分区并统计阳性分区,无需标准曲线即可得到绝对数量。
按问题选择:终点检测、相对定量还是绝对定量。然后让孔位规格、光学通道、升降温速率和均一性与样本数量相匹配,并补充质量体系所要求的软件和校准文件。
热模块的准确度和均一性应在安装时验证,此后至少每年一次,维修或搬迁后也应验证。实时荧光定量仪器还需用染料板定期进行光学校准,柜体则需每年进行气流和 HEPA 认证。
分隔 PCR 前区与 PCR 后区,使用专用移液器和滤芯吸头,在紫外或 HEPA 工作站中配制反应,设置无模板对照,并且不要在配制区打开已扩增的管。有些检测还加入尿嘧啶 DNA 糖基化酶以降解残留产物。
典型配置包括 PCR 前工作柜、核酸提取区、具备多重通道的实时荧光定量 PCR 系统,以及采用终点法时单独的 PCR 后区。房间布局和工作流程应遵循 CLSI MM19 或当地法规。
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