知识普及|快速了解qPCR/PCR耗材,掌握核心知识点

发布日期:2021-10-04   浏览量:3427

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01  材料

 

PCR耗材的原材料通常是聚丙烯。它是一种非常好的耐热惰性物质(使用温度范围为-30〜140℃),表面不易于粘附生物分子,且有着良好的化学耐性,可以承受PCR反应热循环过程中的热能变化,并在PCR反应系统中很好地密封和保护该物质。


02   规格与尺寸

 

容量决定了反应体积与上样量。加样过多会导致热传导效率下降,溢出或交叉污染;而加样不足会引起样品蒸发损耗。qPCR仪的加热模块也会决定可适配的耗材和适用的反应体系大小。通量很容易理解,就是单次实验最多能上多少个样品。常见的容量和通量规格如下表所示:

单管/八联排

0.1mL0.2mL0.5mL

96孔板

0.1mL0.2mL

384孔板

0.02mL0.04mL

 

·单管提供了设置准确运行反应数量的灵活性。另外,反应体积更大时,可选择0.5mL规格的单管。

 

·联管通常以812管形式,管盖分开或带有管盖。可兼容单通道和多通道移液器,适用于低通量和中通量实验。带有管盖的联管可独立打开和关闭样品管,以防止样品污染。

 

·为获得高效PCR,某些PCR仪热盖压力强大,因此可能需要使用特殊的托盘/支架来防止管子和联管被压碎。 

 

96PCR/qPCR板被设计成可分割的。该设计使得一整块96孔板可以轻松被分割成更小的板,在不需要使用一整块板时可减少耗材的浪费并降低成本。

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每孔的高度也有不同:low profile(低位)耗材的高度更低,这种短小设计最大程度地减少了反应体系上方的空间(“死体积”——无用部分),降低热循环过程中的蒸发影响,同时能够让加热模块更大程度地将其包裹,提高热传导效率。因此,低容管也被称为“快速”管或板。有些仪器只能使用低位管,有些只能使用标准管,实验人员一定要根据自己的仪器选择对应匹配的耗材。

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03  管壁厚度

 

PCR耗材的管壁厚度要均一,才能提供一致的热传导。但是管壁厚度会直接影响热传导率,极薄的壁厚可优化热传递减少循环时间,超薄管壁较标准版薄50%,带来更高的反应效率。

 

04  透明度

 

qPCR的管盖和封膜需要具有很高的光学透性,确保最佳的荧光信号的穿透和传递,但是管壁的透明度越高反倒会影响实验结果。qPCR 更推荐选用优质的白色 PCR 耗材。与传统的透明 PCR 产品相比,白色 PCR 产品可最大程度地反射荧光信号,减少孔间信号交叉污染,提高qPCR检测的灵敏度。

 

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对于普通的PCR反应选用透明或者彩色的PCR管都是可以的,而彩色透明的PCR管更有助于进行样品分类管理。

 

05  裙边

 

PCR板的裙边指的是板的周围延伸部分。这个裙边作用是在构建反应体系时为移液过程提供稳定性支撑,以及结合自动化工作站时提供机械强度和抓手。常见的有三种:无裙边、半裙边和全裙边(对应下图A、B、C)。

 

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简单理解如下:

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,及自动化应用,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。

 

06  质量

 

这里强调一下耗材质量的重要性:qPCR耗材必须保证没有污染物和抑制剂。高压和辐射能够去除细菌和DNA酶,但不能去除灰尘和DNA残留,它们可能会抑制PCR反应或产生非特异性扩增。物质是具有吸光度的,即便是很小的污染物也会吸收反应体系中的荧光,影响荧光信号的采集。另外注意不要让耗材长期暴露在空气中,取出耗材后,一定要快速封好包装袋,避免用裸手接触。有条件的话,可在超净台中操作。

 

07  切角

 

切角是PCR/qPCR板的一个角缺失,取决于所需要适配的仪器,目的是便于定位。


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08  板面

 

适合的才是最好的。常见的PCR板有平孔缘加高孔缘两种。

 

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高孔缘的反应板,对于某些PCR仪器的最佳适配和性能是必需的,有助于在不需要适配器的情况下平衡热盖压力。且便于封膜,可降低样品间的交叉污染风险。

 

09  管盖

密封的选择类型如下:

密封类型

注意事项

盖子

·可适配于管或板

·必须与管适配

·密封紧密并可反复开盖

封板膜

·适配于大多数96孔和384孔板

·可被切割以用于更小规格(如24孔)的密封

·提供多种不同的密封产品可供选择(如加热,可穿孔或重复密封)

联盖是用于密封联管和96孔板最常见的PCR / qPCR管盖形式。除了适配性外,透光度形状也是在选择管盖时需要考虑的两个主要方面。

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·虽然管盖的透明度对DNA扩增没有影响,但超透明或光学盖对于在qPCR实验中收集可靠数据非常重要。

 

·管盖的顶部可能是平顶(flat)或圆顶(domed)的。如何选择取决于所使用的PCR仪热盖设计。

 

·如果盖子具有稍微凹入的内表面以防止管子变形,则圆顶盖有助于确保适配以获得更好的PCR结果,同时充当压力吸收器以保持管子的完整性。

 

·平盖为书写标记提供了一个表面,设计用于带有平盖的PCR仪。用于qPCR检测的光学管盖通常是平顶的,以实现荧光信号的高保真传递。

 

10  封板膜

 

PCR封板膜由透明塑料或铝箔制成。黏性透明薄膜比较常见,适配于96384孔板,qPCR的与PCR的塑料膜不同,要求要有足够好的光透性。操作时用个卡片把孔周围的膜压紧,避免漏气。

 

铝膜分为粘性与热封性,一般比较少见,仅适合PCR,铝模对于光敏样品是最理想的耗材,可以穿刺,便于PCR中样品转移。

 

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总之,作为PCR体系构建的重要组成部分,塑料耗材对于实验以及数据收集的成功至关重要,特别是在中高通量的工作流程应用中。了解PCR/qPCR塑料耗材的基本信息将会有助于您作出正确的选择并获取最佳的PCRqPCR结果。



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