实时荧光QPCR科普问答
天呈医流整理发布
& 问:什么是QPCR?
答:QPCR的英文全名是Real-time Quantitative PCR Detecting System。即实时荧光定量核酸扩增检测系统,也叫实时定量基因扩增荧光检测系统,简称QPCR。
& 问:QPCR、DNA检测、PCR之间的关系?
答:聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction简称PCR)原理凭借敏感、特异、快速的特点荣获93年诺贝尔化学奖。因其在病原体检测方面的独特优势,因而发达国家在相关方法和仪器方面的研发非常快,成为分子生物学诊断的主流,至今仍处于学术和应用前沿:
第一代产品:
基因扩增热循环仪(DNA Thermal Cycler)+电泳仪+紫外分析仪+定性试剂,构成PCR定性检测。
第二代产品:
基因扩增热循环仪+荧光仪+终点定量试剂,构成PCR-DNA终点法定量检测(End-point quantitative PCR detection),又分为终点酶免定量( End-point ELISA-PCR)和终点荧光定量(End-point Fluor-PCR)两种。
第三代产品:
实时定量QPCR仪+实时荧光定量试剂,构成QPCR-DAN/RNA实时荧光定量检测。
& 问:相比以前的方法,QPCR有哪些特点?
答:QPCR至少有以下特点:
n 所用仪器少,只用一台仪器。
n 检测时间短,只须45分钟~1小时10分钟(试剂各异),而定性PCR须3~4小时,酶免终点定量须5~6小时,荧光终点定量须2~3小时。
n 操作极其简单:前处理后,样本插入仪器一小时后到电脑上来出报告即可,无须开盖,移样本(以前方法),避免污染。
n 结果精确:定性PCR只能定性,很粗略,终点定量PCR由于只能在40个热循环结束后检测荧光,被测荧光达到饱和导致定量不够精确,属于半定量状态。而实时荧光QPCR是在扩增的每时每刻连续检测各样本的荧光值的变化,如图一所示:
西安天隆TL
检测动态范围:100~1010 DNA copies/ml
检测精度:0.1RLU
辨别率:5000和10,000个模板拷贝样本的辨别率99.7%。
& 问:QPCR的技术先进性、价格及应用现状?
答:实时荧光QPCR是当今世界用于临床的最先进核酸分子诊断技术,被美国FDA承认并推崇,被美国FDA批准并取得临床应用执照的QPCR试剂品种有:
HBV乙肝病毒DNA,
HCV丙肝病毒RNA,
HIV爱滋病病毒RNA,
Chlamydi trachomatis(CT),性传播疾病,沙眼衣原体,
Neiserria gonorrhea (NG),性传播疾病,淋病双球菌,
Cytomegalovirus(CMV),性传播疾病,巨细胞病毒,
Mybobacterium tuberculosis(Mtb),呼吸道疾病,结核分支杆菌等。
实时荧光PCR仪研发技术难度大,门槛高,发达国家也只有有限几家知名公司生产,且售价昂贵:如
罗氏公司的 LightCycler 480
德国eppendorf 公司 Mastercycler ep realplex 实时荧光定量PCR仪
BIO-RAD公司 iQ5实时PCR检测系统
美国ABI 7500 Real-Time PCR System
美国ABI 7000 Sequence Detection System Spare Parts
美国ABI 7900HT Fast Real-Time PCR System
以上产品价格在50万上下不等。
可见,在病人看来,哪家医院应用了QPCR技术便是先进诊断技术的象征,在发达国家也是如此。
国产仪器情况:
国产仪器生产单位不超过五家,其中包括:
日本独资杭州博日实时荧光QPCR仪(33孔)
西安天隆科技有限公司实时荧光QPCR仪(48孔)
以上产品均取得国家SFDA认证,报价均在30万以内。
国产试剂情况:
多家公司生产实时荧光QPCR试剂盒,价格与终点法试剂相当,且品种齐全,价格便宜,购买方便:
乙肝HBV-DNA,
丙肝HCV-RNA,
艾滋AIDS HIV-RNA,
性病系列:淋病双球菌NG, 沙眼衣原体CT,
解脲支原体UU, 疱疹病毒HSV,
人体乳头瘤HPV,
优生优育系列:巨细胞病毒CMV,弓形虫COX等。
& 问:QPCR的应用领域
答:QPCR主要应用在医疗检验、疾病防控、食品安全、农业、林业、畜牧养殖、水产养殖、分子生物、法医鉴定、科研探究等诸多领域。
据不完全统计相关国家标准强制要用QPCR仪进行检测:
《2004GB/T 194380.1-禽流感病毒通用荧光 RT-PCR检测方法》
《SN/T 1632.3-2005 奶粉中阪崎肠杆菌检验方法:荧光PCR方法》
《SN/T 1870-2007 食品中致病菌检测方法:实时PCR法》
《GBT 21105-2007 动物源性饲料中狗源性成分定性检测方法 PCR方方法》
《GBT 21102-2007 动物源性饲料中兔源性成分定性检测方法 实时荧光PCR方法》
《GBT 19915.8-2005 猪链球菌2型毒力因子荧光PCR检测方法》
《GBT 19495.4-2004 转基因产品检测 核酸定性PCR检测方法》
《SNT 1686-2005 新城疫病毒中强毒株检测方法 荧光RT-PCR法》
《SN 0169-1992 出口食品中大肠菌群、粪大肠菌群和大肠杆菌检验方法》