赛默飞Q5荧光定量PCR仪技术介绍

赛默飞Q5荧光定量PCR仪技术介绍

一、设备概述

赛默飞（Thermo Fisher Scientific）Q5荧光定量PCR仪是一款专为核酸定量分析设计的实时荧光PCR系统。该设备在基因扩增与实时检测的基础上，融合了热循环稳定性、光学系统灵敏度以及数据分析功能等多个维度的性能优化，适用于科研实验室、临床检测机构以及农业与食品安全领域的分子检测需求。

仪器通过热循环反应平台与荧光信号实时采集系统的联动，实现对核酸扩增过程的全过程监测。Q5系统支持多种荧光染料和探针技术，具有较好的多重检测能力与定量准确性。

二、核心组成与技术特点

1. 反应模块与通量设置

• 通量配置：支持96孔标准反应板以及0.2 mL八联管格式，满足常规实验室日常检测需求。

• 热循环模块：采用Peltier效应控温技术，反应温度范围为4°C至99.9°C，升降温速率稳定，支持常规PCR及快速PCR程序运行。

• 温控均一性：各孔间温差控制在±0.25°C以内，反应结果重复性较好，适合对结果一致性要求较高的实验场景。

2. 光学检测系统

Q5荧光定量PCR仪采用集成化LED光源和滤光片组装置，配合CCD图像采集系统，能够对扩增过程中每一周期的荧光信号进行实时采集。

• 荧光通道数：最多支持5色检测，涵盖FAM、VIC、ROX、Cy5、SYBR Green等常见荧光染料。

• 信号采集方式：采用独立滤光通道与并行采集系统，减少通道间信号干扰，提升检测精度。

• 背景校正功能：系统具备自动背景校正算法，增强信噪比，提高低拷贝检测能力。

3. 软件与数据分析系统

仪器配套分析软件可在本地电脑或网络终端运行，支持从实验设置到结果统计的全流程操作。

• 实时扩增曲线绘制：可实时监测扩增进程，生成Ct值并动态修正。

• 熔解曲线分析：支持对SYBR Green等非特异性染料扩增产物的熔解曲线进行分析，用于判断引物特异性。

• 标准曲线生成：内置标准曲线分析功能，适合定量分析实验设计，自动计算扩增效率与相关性系数（R²）。

• 多重分析支持：在同一反应体系内进行多靶点检测与比较，适用于差异表达分析、基因分型等应用。

三、实验操作流程

1. 样品准备

• 将DNA/RNA模板、引物/探针、荧光染料、反应缓冲液混合，配置反应体系。

• 将反应体系加入PCR板或管中，密封后离心去气泡。

2. 程序设定

• 在软件中设定PCR反应程序，包括变性、退火、延伸温度与时间设置。

• 根据染料种类设定检测通道，配置荧光采集频率与阈值。

3. 数据采集与分析

• 仪器自动进行热循环反应与荧光采集。

• 实验结束后自动生成扩增曲线与Ct值。

• 用户可根据设定模板输出图表、分析结果和报告。

四、典型应用领域

1. 基因表达分析

Q5系统支持SYBR Green法和TaqMan探针法的基因表达定量。通过ΔΔCt法可比较多个样品间的相对表达水平，适用于转录水平差异分析、功能基因筛查等研究。

2. 微生物检测

适用于食品安全、水质监测及疾病控制中的微生物定量检测。结合快速提取方法可在短时间内完成从样本至结果的全流程检测。

3. SNP与CNV分析

配合荧光探针和多重PCR体系，可实现单核苷酸多态性（SNP）与拷贝数变异（CNV）的精确定量，适用于遗传学研究及个体化医疗分析。

4. 临床与病毒载量监测

在病毒核酸载量检测（如HBV、HCV、HIV、SARS-CoV-2等）方面，Q5 PCR仪可实现高通量、高灵敏度的实时监测，辅助临床诊断与疗效评估。

五、合规标准与质量保障

• 仪器设计与生产过程符合ISO 13485和ISO 9001质量管理体系。

• 具有CE认证与FDA注册型号（根据配置），可用于临床实验室与法规场景。

• 提供完整的验证文档，包括IQ（安装确认）、OQ（运行确认）和PQ（性能确认），配合实验室质量管理体系使用。

六、设备维护与用户支持

• 仪器具备自动自检程序与运行日志记录功能，有助于故障定位与性能追踪。

• 软件平台支持远程更新与诊断，便于技术服务响应。

• 原厂提供定期维护保养与现场服务方案，保障仪器长期稳定运行。

• 耗材兼容性好，可使用多种品牌反应管、试剂与板型，降低使用成本。

七、优势归纳

虽然Q5未必为全自动或高通量系统中配置最高者，但在以下方面表现稳定、适配性好：

• 热控稳定、光学系统可靠，适用于标准分子检测任务。

• 软件功能清晰、数据处理流程规范，易于培训与上手。

• 支持标准PCR流程与快速程序切换，满足不同实验效率要求。

• 仪器体积适中，便于实验室空间配置与系统整合。

八、结语

赛默飞Q5荧光定量PCR仪作为一款应用广泛的分子生物学仪器，其综合性能适应多种实验需求。无论是在基础研究中的基因表达定量，还是在临床、农业、食品等领域中的快速检测任务中，均能提供可靠的支持。其合理的功能结构设计与数据分析能力，使其成为常规分子实验室设备配置中的重要选项之一。