T100 PCR仪(聚合酶链式反应仪)是分子生物学领域中用于体外扩增特定DNA片段的核心设备,通过模拟DNA自然复制过程,在数小时内将微量DNA样本扩增至数百万至数十亿倍,被广泛应用于基因检测、疾病诊断、科研探索及工业生产等领域。
T100 PCR仪通过精确控制反应体系的温度变化,驱动DNA变性、退火、延伸三个关键步骤的循环进行,具体过程如下:
变性(Denaturation):
温度升至94-98℃,持续20-30秒,使DNA双链解旋为单链,为后续引物结合提供模板。
退火(Annealing):
温度降至50-65℃(依引物Tm值调整),持续20-40秒,特异性引物与单链DNA的互补区域结合,标记扩增起点。
延伸(Extension):
温度升至72℃(Taq DNA聚合酶最适温度),持续30秒至2分钟,聚合酶沿引物方向合成新链,完成DNA复制。
循环次数:通常进行25-40个循环,每轮循环DNA数量呈指数增长(理论扩增倍数=2n,n为循环数)。
根据功能与设计差异,PCR仪可分为以下类型:
1.传统梯度PCR仪
特点:通过金属块均匀加热/冷却,配备梯度温度模块,可同时设置不同退火温度,快速优化反应条件。
应用:适合引物设计初期,筛选最佳退火温度(如基因克隆、突变体筛选)。
2.实时荧光定量PCR仪(qPCR)
核心升级:集成荧光检测系统,实时监测扩增产物积累,实现定量分析。
技术分支:
SYBR Green法:荧光染料嵌入DNA双链,非特异性检测所有扩增产物。
探针法(TaqMan):使用特异性荧光探针,仅标记目标序列,灵敏度达1-10拷贝/μL。
应用:病毒载量检测(如HIV、HPV)、基因表达分析、SNP分型等。
3.数字PCR仪(dPCR)
原理创新:将反应体系分割为数万个微反应单元(如微滴、芯片孔),通过终点法统计阳性单元比例,实现绝对定量。
优势:无需标准曲线,抗干扰能力强,可检测低至0.001%的突变频率。
应用:液体活检(循环肿瘤DNA检测)、转基因成分定量、环境微生物监测等。