SYBR Green I 熒光染料:SYBR Green I 能夠與雙鏈 DNA 結(jié)合,在游離狀態(tài)下,SYBR Green I 幾乎沒有熒光信號(hào);當(dāng)它與雙鏈 DNA 結(jié)合后,熒光信號(hào)會(huì)顯著增強(qiáng)。隨著 PCR 反應(yīng)中雙鏈 DNA 的不斷合成,與 SYBR Green I 結(jié)合的量也逐漸增加,熒光信號(hào)強(qiáng)度與 PCR 產(chǎn)物的數(shù)量呈正相關(guān),通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)強(qiáng)度,即可反映出目標(biāo)核酸的擴(kuò)增情況,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒核酸的定量分析。
TaqMan 探針:TaqMan 探針是一段與目標(biāo)核酸序列互補(bǔ)的寡核苷酸,其 5' 端標(biāo)記有報(bào)告熒光基團(tuán),3' 端標(biāo)記有淬滅熒光基團(tuán)。在 PCR 反應(yīng)過(guò)程中,當(dāng)引物延伸至探針結(jié)合位點(diǎn)時(shí),Taq 酶的 5' - 3' 外切酶活性會(huì)將探針降解,使報(bào)告熒光基團(tuán)與淬滅熒光基團(tuán)分離,報(bào)告熒光基團(tuán)發(fā)出的熒光信號(hào)不再被淬滅,從而產(chǎn)生可檢測(cè)的熒光信號(hào)。熒光信號(hào)強(qiáng)度同樣與 PCR 產(chǎn)物的數(shù)量相關(guān),以此實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)核酸的定量檢測(cè)。
高靈敏度:能夠檢測(cè)到極低濃度的病毒核酸,可檢測(cè)到低至幾個(gè)拷貝的病毒 RNA 或 DNA,有助于早期病毒感染的診斷和研究,即使在病毒感染初期病毒載量較低時(shí),也能準(zhǔn)確檢測(cè)到病毒核酸的存在。
高特異性:試劑盒中包含的特異性引物和探針,經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和優(yōu)化,能夠與目標(biāo)病毒核酸序列特異性結(jié)合,有效避免與其他非目標(biāo)核酸序列的交叉反應(yīng),確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,減少假陽(yáng)性結(jié)果的出現(xiàn)。
寬檢測(cè)范圍:可在較寬的濃度范圍內(nèi)對(duì)病毒核酸進(jìn)行準(zhǔn)確定量,無(wú)論是低病毒載量樣品還是高病毒載量樣品,都能實(shí)現(xiàn)可靠的檢測(cè)和定量分析,滿足不同研究和檢測(cè)場(chǎng)景的需求。
操作簡(jiǎn)便:試劑盒提供了完整的試劑和詳細(xì)的操作說(shuō)明,實(shí)驗(yàn)流程標(biāo)準(zhǔn)化,無(wú)需復(fù)雜的操作步驟和特殊的儀器設(shè)備,科研人員只需按照說(shuō)明書進(jìn)行操作,即可完成從樣本處理到結(jié)果分析的整個(gè)過(guò)程,大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。
穩(wěn)定性好:各試劑組分經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制和穩(wěn)定性測(cè)試,在推薦的儲(chǔ)存條件下,能夠保持良好的性能,確保不同批次的試劑盒檢測(cè)結(jié)果具有較高的一致性和重復(fù)性,為科研和臨床檢測(cè)提供可靠的保障。
兼容性強(qiáng):適用于多種樣本類型,包括血清、血漿、組織勻漿、拭子提取物等,同時(shí)兼容不同品牌和型號(hào)的實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀,方便科研人員根據(jù)自身實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行選擇和使用。
試劑檢查:收到試劑盒后,檢查試劑盒包裝是否完好,確認(rèn)各試劑組分是否齊全,包括反轉(zhuǎn)錄試劑、PCR 反應(yīng)預(yù)混液、特異性引物、ROX 染料、陽(yáng)性對(duì)照、陰性對(duì)照等。查看試劑的有效期,確保在有效期內(nèi)使用。將試劑盒短暫離心(低速,如 2000 - 3000 rpm,離心 1 - 2 分鐘),使附著在管蓋上的試劑集中于管底。
樣本準(zhǔn)備:
樣本采集:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蜆颖绢愋?,采用合適的方法進(jìn)行樣本采集。如采集血清或血漿樣本時(shí),需嚴(yán)格按照無(wú)菌操作規(guī)范進(jìn)行靜脈采血,分離血清或血漿;采集組織樣本時(shí),使用無(wú)菌器械獲取組織,并迅速放入液氮或 - 80℃冰箱中保存,避免樣本降解。
樣本處理:對(duì)于不同類型的樣本,需要進(jìn)行相應(yīng)的核酸提取處理??墒褂?Qiagen 或其他品牌的核酸提取試劑盒,按照說(shuō)明書的操作步驟提取病毒核酸。提取后的核酸樣本需進(jìn)行濃度和純度測(cè)定,可采用超微量紫外分光光度計(jì)或熒光定量法進(jìn)行檢測(cè),確保核酸質(zhì)量符合實(shí)驗(yàn)要求。
儀器準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀,確保儀器運(yùn)行正常,按照儀器操作手冊(cè)進(jìn)行預(yù)熱和校準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,選擇合適的反應(yīng)板和封板膜,將反應(yīng)板放置在 PCR 儀的樣品槽中。
反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)(適用于 RNA 病毒檢測(cè)):
配制反應(yīng)體系:在無(wú)菌的 PCR 管中,按照以下比例配制反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系(以 20 μL 體系為例):
5×QuantiTect Reverse Transcription Buffer:4 μL
QuantiTect Reverse Transcriptase Mix:1 μL
RNase - free Water:補(bǔ)至 14 μL
模板 RNA:適量(根據(jù)樣本核酸濃度調(diào)整,一般為 1 - 10 μL)
混合均勻:用移液器輕輕吹打或振蕩 PCR 管,使反應(yīng)體系充分混合均勻,短暫離心(2000 - 3000 rpm,1 - 2 分鐘),使反應(yīng)液集中于管底。
反應(yīng)條件:將 PCR 管放入 PCR 儀中,設(shè)置反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)條件:42℃孵育 30 分鐘(進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)),95℃孵育 15 分鐘(滅活反轉(zhuǎn)錄酶)。反應(yīng)結(jié)束后,將 cDNA 產(chǎn)物置于冰上或 - 20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/span>
實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 反應(yīng):
配制反應(yīng)體系:在無(wú)菌的 PCR 管或反應(yīng)板孔中,按照以下比例配制 PCR 反應(yīng)體系(以 20 μL 體系為例):
2×QuantiTect PCR Master Mix:10 μL
ROX Reference Dye(根據(jù) PCR 儀型號(hào)選擇合適濃度):1 μL
上游引物(10 μM):0.5 μL
下游引物(10 μM):0.5 μL
cDNA 模板或 DNA 模板:適量(根據(jù)反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物或樣本核酸濃度調(diào)整,一般為 1 - 5 μL)
RNase - free Water:補(bǔ)至 20 μL
混合均勻:用移液器輕輕吹打或振蕩反應(yīng)管或反應(yīng)板,使反應(yīng)體系充分混合均勻,短暫離心(2000 - 3000 rpm,1 - 2 分鐘),使反應(yīng)液集中于管底。
封板:如果使用反應(yīng)板,需使用封板膜將反應(yīng)板密封,確保密封良好,防止反應(yīng)過(guò)程中液體蒸發(fā)。
反應(yīng)條件:將反應(yīng)管或反應(yīng)板放入實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀中,設(shè)置 PCR 反應(yīng)條件:
預(yù)變性:95℃,15 分鐘(激活熱穩(wěn)定 DNA 聚合酶,使模板 DNA 變性)
循環(huán)反應(yīng):94℃,15 秒(變性);55 - 60℃,30 秒(退火,根據(jù)引物的 Tm 值調(diào)整);72℃,30 秒(延伸),進(jìn)行 40 - 45 個(gè)循環(huán)
熔解曲線分析(可選,用于檢測(cè) PCR 產(chǎn)物的特異性):95℃,15 秒;60℃,1 分鐘;95℃,15 秒
啟動(dòng)反應(yīng):確認(rèn) PCR 儀的參數(shù)設(shè)置無(wú)誤后,啟動(dòng) PCR 反應(yīng)。在反應(yīng)過(guò)程中,實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)強(qiáng)度,并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)查看:PCR 反應(yīng)結(jié)束后,使用實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀配套的數(shù)據(jù)分析軟件查看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。軟件會(huì)自動(dòng)生成擴(kuò)增曲線和熔解曲線(如果進(jìn)行了熔解曲線分析),通過(guò)觀察擴(kuò)增曲線的形狀和 Ct 值(循環(huán)閾值,即熒光信號(hào)達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)的循環(huán)數(shù)),判斷樣本中病毒核酸的含量。
定量計(jì)算:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線法或相對(duì)定量法進(jìn)行病毒核酸的定量計(jì)算。
標(biāo)準(zhǔn)曲線法:使用已知濃度的病毒核酸標(biāo)準(zhǔn)品(如試劑盒提供的陽(yáng)性對(duì)照或自行制備的標(biāo)準(zhǔn)品),進(jìn)行梯度稀釋后,按照上述實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行 PCR 反應(yīng),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(Ct 值與標(biāo)準(zhǔn)品濃度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系)。根據(jù)樣本的 Ct 值,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查找對(duì)應(yīng)的核酸濃度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本中病毒核酸的定量分析。
相對(duì)定量法:如果只需要比較不同樣本之間病毒核酸的相對(duì)表達(dá)量,可采用相對(duì)定量法。選擇一個(gè)內(nèi)參基因(如 β - actin、GAPDH 等),同時(shí)對(duì)樣本中的內(nèi)參基因和目標(biāo)病毒核酸進(jìn)行 PCR 反應(yīng),通過(guò)計(jì)算目標(biāo)基因與內(nèi)參基因的 Ct 值差值(ΔCt),以及不同樣本之間的 ΔΔCt 值,來(lái)分析目標(biāo)病毒核酸在不同樣本中的相對(duì)表達(dá)變化。
結(jié)果報(bào)告:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(包括樣本 Ct 值、病毒核酸濃度、定量分析結(jié)果等)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論。確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,如有異常結(jié)果,需進(jìn)行進(jìn)一步的分析和驗(yàn)證。
試劑保存:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將剩余的試劑按照要求保存于 - 20℃冰箱中,避免反復(fù)凍融。對(duì)于已開封的試劑,需盡快使用,并在使用前檢查試劑是否有變質(zhì)或污染的跡象。
廢棄物處理:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物,如含有樣本、試劑的液體以及使用過(guò)的耗材等,應(yīng)按照實(shí)驗(yàn)室生物安全和化學(xué)廢棄物處理規(guī)定進(jìn)行分類處理。對(duì)于含毒核酸的樣本和試劑,需進(jìn)行高壓滅菌或化學(xué)消毒處理后,再進(jìn)行丟棄,防止病毒傳播和環(huán)境污染。
試劑使用:
嚴(yán)格按照說(shuō)明書要求的儲(chǔ)存條件保存試劑,避免試劑因儲(chǔ)存不當(dāng)而失效。
使用前將試劑從冰箱中取出,置于室溫下解凍,并充分混勻,但要避免劇烈振蕩,防止產(chǎn)生氣泡。
試劑使用過(guò)程中,應(yīng)使用無(wú)菌的移液器和吸頭,避免交叉污染。每次取試劑后,及時(shí)將試劑管蓋緊,放回冰箱保存。
樣本處理:
樣本采集和處理過(guò)程中,需嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)范,防止樣本被外源核酸污染,導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果。
對(duì)于高致病性病毒樣本,需在生物安全實(shí)驗(yàn)室中按照相應(yīng)的生物安全等級(jí)進(jìn)行操作,確保操作人員的安全。
樣本核酸提取過(guò)程中,要注意操作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,確保提取的核酸質(zhì)量符合實(shí)驗(yàn)要求。提取后的核酸樣本應(yīng)盡快進(jìn)行檢測(cè),如需保存,可置于 - 80℃冰箱中,但避免多次凍融。
儀器操作:
實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀需定期進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),確保儀器的性能穩(wěn)定和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在使用 PCR 儀前,檢查儀器的運(yùn)行狀態(tài),確保儀器的溫度、熒光檢測(cè)等功能正常。
反應(yīng)板和封板膜需與 PCR 儀兼容,封板時(shí)要確保密封良好,防止反應(yīng)過(guò)程中液體蒸發(fā)和污染。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,需合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)置足夠的重復(fù)樣本和對(duì)照樣本(如陽(yáng)性對(duì)照、陰性對(duì)照、空白對(duì)照等),以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性。
對(duì)于不同類型的病毒和樣本,需根據(jù)其特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)需求,選擇合適的引物和探針,并進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。
安全防護(hù):實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的試劑和樣本可能具有一定的生物危害性或化學(xué)毒性,操作人員需佩戴手套、口罩、護(hù)目鏡等防護(hù)裝備,在通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作。如不慎接觸到試劑或樣本,應(yīng)立即用大量清水沖洗,并根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)的處理。
無(wú)擴(kuò)增曲線:
原因:可能是引物或探針設(shè)計(jì)不合理、引物或探針濃度過(guò)低、模板核酸質(zhì)量不佳、反應(yīng)體系中存在抑制劑、PCR 反應(yīng)條件不合適等。
解決方法:重新設(shè)計(jì)引物或探針,確保其特異性和有效性;適當(dāng)提高引物或探針的濃度;重新提取樣本核酸,確保核酸質(zhì)量;檢查反應(yīng)體系中是否存在抑制劑,如樣本中可能含有蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì),可通過(guò)純化核酸或稀釋樣本進(jìn)行處理;優(yōu)化 PCR 反應(yīng)條件,如調(diào)整退火溫度、延伸時(shí)間等。
擴(kuò)增曲線異常(如曲線斜率低、平臺(tái)期不明顯等):
原因:可能是模板核酸濃度過(guò)高或過(guò)低、引物或探針濃度不合適、dNTPs 濃度不足、熱穩(wěn)定 DNA 聚合酶活性下降、PCR 反應(yīng)循環(huán)數(shù)設(shè)置不合理等。
解決方法:對(duì)模板核酸進(jìn)行梯度稀釋,選擇合適的濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn);調(diào)整引物或探針濃度;檢查 dNTPs 濃度,確保其充足;更換熱穩(wěn)定 DNA 聚合酶;根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,合理調(diào)整 PCR 反應(yīng)循環(huán)數(shù)。
Ct 值偏大:
原因:可能是模板核酸濃度過(guò)低、引物或探針效率低、PCR 反應(yīng)條件不合適、反應(yīng)體系中存在抑制劑等。
解決方法:增加模板核酸的上樣量;優(yōu)化引物或探針設(shè)計(jì),提高其擴(kuò)增效率;調(diào)整 PCR 反應(yīng)條件,如提高退火溫度、延長(zhǎng)延伸時(shí)間等;對(duì)樣本進(jìn)行純化處理,去除抑制劑。
假陽(yáng)性結(jié)果:
原因:可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生交叉污染、引物或探針特異性差、陽(yáng)性對(duì)照濃度過(guò)高、PCR 反應(yīng)條件過(guò)于寬松等。
解決方法:加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性,使用帶濾芯的吸頭,避免交叉污染;重新設(shè)計(jì)引物或探針,提高其特異性;降低陽(yáng)性對(duì)照的濃度;優(yōu)化 PCR 反應(yīng)條件,提高反應(yīng)的嚴(yán)謹(jǐn)性。
熔解曲線出現(xiàn)多個(gè)峰:
原因:可能是引物二聚體形成、非特異性擴(kuò)增、模板核酸不純等。
解決方法:降低引物濃度,優(yōu)化引物設(shè)計(jì),減少引物二聚體的形成;調(diào)整 PCR 反應(yīng)條件,提高反應(yīng)的特異性;對(duì)模板核酸進(jìn)行進(jìn)一步純化處理,去除雜質(zhì)。