一、全自動(dòng)PCR儀操作前準(zhǔn)備
試劑與耗材準(zhǔn)備
試劑:包括DNA模板、特異性引物(正向和反向)、dNTPs(四種脫氧核糖核苷酸)、耐高溫DNA聚合酶(如Taq酶)、緩沖液及Mg²?離子溶液。所有試劑需完全融化后混合,避免濃度誤差。
耗材:使用一次性無菌PCR管或96孔板,確保密封性良好,防止交叉污染。
分區(qū)操作:在試劑準(zhǔn)備區(qū)(超凈工作臺或生物安全柜)完成體系配制,操作時(shí)佩戴手套并避免說話,減少氣溶膠污染。
儀器檢查
確認(rèn)PCR儀放置在水平堅(jiān)固平臺上,電源電壓匹配且接地良好。
檢查樣品槽是否清潔,避免殘留物影響溫度傳導(dǎo)。
定期用肥皂水清洗樣品槽,禁止使用強(qiáng)堿、高濃度酒精或有機(jī)溶劑。
二、反應(yīng)體系配制
混合試劑
按比例將DNA模板、引物、dNTPs、DNA聚合酶、緩沖液及Mg²?溶液加入無菌離心管中,加入適量雙蒸水定容至最終體積(推薦15-50μL)。
關(guān)鍵參數(shù):
DNA模板質(zhì)量:避免降解或抑制劑污染,否則影響擴(kuò)增效率。
引物設(shè)計(jì):確保特異性,避免二聚體或自互補(bǔ)結(jié)構(gòu),退火溫度需與引物Tm值匹配。
Mg²?濃度:過高或過低均會抑制酶活性,需根據(jù)試劑說明書調(diào)整。
分裝體系
將混合液快速分裝至PCR管中,蓋緊管蓋或覆蓋專用膜,短暫離心(1000-2000rpm,1分鐘)使液體沉至管底。
三、PCR儀程序設(shè)置
溫度程序參數(shù)
初始變性:94-98℃,20-30秒,使DNA雙鏈完全分離。
循環(huán)變性:94-98℃,20-30秒,維持單鏈狀態(tài)。
退火:50-65℃,20-40秒,引物與模板特異性結(jié)合(退火溫度需通過梯度PCR優(yōu)化)。
延伸:72℃,1分鐘/kb DNA片段,Taq酶合成新鏈。
循環(huán)數(shù):20-40次,根據(jù)目標(biāo)片段豐度調(diào)整。
最終延伸:72℃,5-10分鐘,確保所有片段延伸完全。
保存溫度:16℃,2分鐘(避免壓縮機(jī)過度耗損,禁止設(shè)置為4℃無限期保存)。
高級功能設(shè)置
溫度梯度:在退火步驟設(shè)置溫度梯度(如50-65℃),同時(shí)測試多個(gè)退火溫度,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。
升溫速率(Ramp Rate):調(diào)整升溫/降溫速度(如3℃/s),縮短反應(yīng)時(shí)間。
循環(huán)增量(Increment):每個(gè)循環(huán)后溫度或時(shí)間遞增(如每循環(huán)升溫0.1℃),適用于Touchdown PCR等特殊實(shí)驗(yàn)。
程序保存與運(yùn)行
輸入程序名稱后保存,將PCR管放入樣品槽,關(guān)閉熱蓋并旋緊。
啟動(dòng)程序,運(yùn)行過程中可通過屏幕實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度和時(shí)間,支持暫停、跳過步驟或終止程序。
四、實(shí)驗(yàn)后處理
產(chǎn)物分析
反應(yīng)結(jié)束后立即取出PCR管,通過瓊脂糖凝膠電泳或熒光檢測(如SYBR Green)分析產(chǎn)物大小和濃度。
若使用熒光標(biāo)記法,需確保儀器參數(shù)(如激發(fā)波長、增益值)與試劑匹配,避免背景信號干擾。
儀器維護(hù)
關(guān)閉儀器前,待加熱模塊自然冷卻至室溫,防止熱應(yīng)力損傷。
定期校準(zhǔn)溫度傳感器,確保溫度準(zhǔn)確性(如使用標(biāo)準(zhǔn)熔點(diǎn)校準(zhǔn)劑)。
清潔樣品槽和熱蓋,檢查密封圈是否老化,及時(shí)更換損耗部件。
五、全自動(dòng)PCR儀注意事項(xiàng)
污染防控
實(shí)驗(yàn)全程遵循“無核酸”原則,使用專用移液器、槍頭和工作服,避免交叉污染。
設(shè)立陰性對照(無模板)和陽性對照,監(jiān)控實(shí)驗(yàn)體系可靠性。
安全操作
避免在PCR儀運(yùn)行時(shí)打開熱蓋,防止高溫燙傷或樣品蒸發(fā)。
禁止使用腐蝕性液體清潔儀器,防止損壞電子元件。
故障排查
無擴(kuò)增產(chǎn)物:檢查模板質(zhì)量、引物設(shè)計(jì)或程序參數(shù)(如退火溫度過高)。
非特異性條帶:優(yōu)化退火溫度或增加延伸時(shí)間,減少二聚體形成。
溫度波動(dòng):聯(lián)系工程師校準(zhǔn)儀器,確保溫度均勻性符合標(biāo)準(zhǔn)(如±0.2℃)。