什么是赛默飞 ViiA 7 实时荧光定量 PCR 仪器

赛默飞 ViiA™ 7 实时荧光定量 PCR 仪器技术介绍

一、仪器概述

ViiA™ 7 实时荧光定量 PCR 系统是 Thermo Fisher Scientific 推出的多功能实时定量 PCR 平台之一，集成了高通量检测能力、灵活配置模块与图形化操作系统，适用于基因表达分析、基因分型、SNP检测、拷贝数变异（CNV）分析、路径分析等分子生物学研究场景。

该系统支持多种反应格式，包括96孔、384孔和TaqMan Array卡等，实现从中低通量到大规模筛查的实验需求。结合其配套的QuantStudio软件平台，能够完成实时荧光采集、定量分析与结果可视化。

二、主要技术参数与配置

1. 反应孔板兼容性

• 支持96孔板、384孔板；

• 支持TaqMan Array Microfluidic Card（8×12通道）；

• 可选择不同反应模块进行更换，提升通量灵活性；

• 单次反应体系体积范围：10–100 µL（96孔）、5–20 µL（384孔）、1–10 µL（Array卡）。

2. 温控系统

• Peltier温控模块；

• 升温速率：≥4.0°C/s；

• 降温速率：≥3.5°C/s；

• 温度准确性：±0.25°C；

• 温度均一性（96孔）：<0.4°C；

• 可控热盖，适应不同板型，避免样本蒸发。

3. 光学检测系统

• 采用高亮度LED激发源，延长寿命、降低维护频率；

• 标准配置6通道检测系统（支持FAM, VIC, NED, ROX, SYBR Green等）；

• 自适应荧光通道校准机制，避免通道串扰；

• 实时采集数据，每循环一个周期自动记录荧光信号；

• 具有无接触光学扫描设计，避免物理磨损。

4. 软件系统（QuantStudio/Cloud支持）

• 实验设置模块：支持模板选择、程序编辑与快速启动；

• 数据分析模块：具备Ct值计算、ΔΔCt相对表达分析、熔解曲线分析等；

• 多用户权限与实验加密管理；

• 兼容云端平台，实现远程实验设计与数据查看；

• 支持SNP判定、标准曲线自动生成、样本分组和统计分析；

• 数据导出格式：Excel、CSV、PDF、图像等多种方式。

三、工作原理

ViiA™ 7 基于实时荧光PCR原理，通过荧光探针（如TaqMan探针）或染料（如SYBR Green）标记扩增产物，在扩增过程中记录荧光信号强度变化，建立扩增曲线，从而实现对目标核酸序列的定量分析。

其工作流程主要包括以下几步：

1. 样本制备

• 配置PCR反应体系，包括模板、引物、荧光探针或染料、酶体系和缓冲液；

• 分装至96/384孔板或Array卡中。

2. PCR扩增与荧光采集

• 仪器通过预设程序进行热循环扩增；

• 每一循环末期采集荧光强度，生成实时扩增曲线；

• 根据荧光阈值计算Ct值（Cycle threshold），反映起始模板浓度。

3. 数据分析

• 软件自动判断扩增效率、背景噪音、荧光漂移；

• 生成标准曲线或进行相对定量分析；

• 对目标基因表达水平或基因分型进行判定。

四、仪器组成与模块化设计

ViiA™ 7 实时定量PCR仪采用模块化设计，用户可根据实验需求选择以下组件：

1. 主机

• 集成温控模块与光学检测系统；

• 配备可更换反应模块（96孔、384孔、Array卡）；

• 支持自动识别并适应不同板型。

2. 控制系统

• 通过配套电脑或QuantStudio软件进行全程控制；

• 可连接实验室信息管理系统（LIMS）；

3. 耗材系统

• 标准0.2 mL PCR板；

• 384孔板与封膜；

• TaqMan Array卡和加载夹具；

4. 配套服务

• 可选自动液体处理系统连接；

• 提供安装培训与定期维护支持；

• 软件更新与在线技术资源支持。

五、典型应用实例

1. 基因表达谱分析

• 比较实验处理组与对照组之间的目标基因表达变化；

• 可与RNA提取和cDNA合成体系配套使用；

• 支持多重定量与多基因比较。

2. SNP基因分型

• 采用TaqMan探针识别单碱基变异；

• 实时检测等位基因信号，区分纯合/杂合型；

• 广泛应用于药物代谢、遗传疾病筛查等领域。

3. 病毒与病原体载量检测

• 检测病毒RNA/DNA浓度，如HBV、HCV、HIV、SARS-CoV-2等；

• 可与预构建探针试剂盒搭配，进行绝对定量分析；

• 满足疾病筛查、诊断与疗效评估需求。

4. miRNA与lncRNA定量分析

• 适用于小RNA或长链非编码RNA表达研究；

• 软件支持归一化分析与多目标比较；

• 与miRNA反转录引物联合使用可提高检测灵敏度。

5. 拷贝数变异（CNV）分析

• 用于分析特定基因的DNA拷贝数变化；

• 常用于肿瘤学、基因组完整性评价等研究方向。

六、操作注意事项与维护建议

1. 实验操作

• 确保板面干净、封膜紧密，避免蒸发或污染；

• 热盖需根据板型调节高度与压力；

• 建议使用ROX作为内参染料，修正荧光漂移。

2. 维护保养

• 定期检查光源稳定性与滤光片清洁度；

• 长时间停机前应进行数据备份与系统清理；

• 定期更新软件以获取新功能与增强兼容性。

3. 常见问题

• 荧光信号漂移：检查板密封性与反应体系；

• 信号偏低：优化引物、模板浓度与酶体系；

• 无扩增：排查酶活性、程序设置与试剂有效性。

七、总结与适配场景分析

ViiA™ 7 实时荧光定量 PCR 系统凭借其多模块兼容、通量灵活、软件功能全面等特点，适用于基础分子生物学研究、高通量基因筛查、临床科研辅助分析等多种场景。系统提供标准化操作流程与多通道检测支持，便于实验室在多种检测方案间灵活切换，并能实现数据的快速分析与管理。

其设计充分考虑实验的准确性、重现性与效率，特别适合于需要批量处理样本并开展大规模数据分析的研究平台，如：

• 医学院校教学实验室；

• 疾控机构的流行病检测；

• 医疗机构的病原核酸检测；

• 药企或生物技术公司开发阶段的生物标志物筛选。