样本质量是荧光定量检测(如qPCR、荧光定量免疫分析等)结果准确性的根基,其影响贯穿从核酸/蛋白提取到最终信号读取的全流程,核心问题集中在干扰检测体系、引入假阳性/假阴性或导致数据失真。具体影响及机制如下:
一、样本采集与保存不当:破坏目标物质稳定性
样本从采集到处理的每一步操作失误,都会直接影响目标分析物(核酸、蛋白等)的完整性或浓度。
降解问题:
核酸样本(如血液、组织)若未及时冷藏或添加稳定剂(如EDTA、RNA保存液),会因核酸酶(DNase、RNase)活性激活导致DNA/RNA断裂,qPCR中可能因引物无法有效结合而出现扩增效率下降,Ct值偏大甚至无扩增。
蛋白样本若反复冻融或高温保存,会因变性聚集失去抗原性,导致荧光免疫检测中抗体结合效率降低,信号强度偏低。
浓度偏差:
采集量不足(如血清量过少)或保存过程中蒸发,会导致目标物质浓度被高估(因溶剂减少);而溶血、脂血样本(如红细胞破裂释放血红蛋白)会稀释目标物,造成浓度低估。
二、样本基质干扰:抑制检测反应或产生背景信号
样本中除目标物外的其他成分(基质)可能通过物理或化学作用干扰检测体系,尤其在未充分提纯的样本中更明显。
PCR抑制剂:
血液中的血红蛋白、胆红素,土壤中的腐殖酸,植物样本中的多酚类物质等,会通过螯合Mg²⁺(PCR酶辅因子)、吸附DNA聚合酶或直接破坏核酸结构,抑制扩增反应。例如,未纯化的全血样本直接扩增时,常出现Ct值延迟或扩增曲线异常(如平台期提前)。
荧光淬灭或增强:
某些基质成分(如深色色素、高浓度盐离子)会吸收或散射激发光,导致荧光信号被淬灭(信号偏低);而脂质颗粒可能非特异性结合荧光染料(如SYBRGreen),产生背景荧光(假阳性信号)。
非特异性结合:
在荧光免疫检测中,样本中的杂蛋白可能与抗体交叉反应,或吸附在检测孔表面,导致背景信号升高,降低检测特异性。
三、样本前处理缺陷:引入误差或污染
前处理(如提取、纯化、稀释)是样本质量控制的关键环节,操作不当会放大误差。
提取效率低:
核酸/蛋白提取时若裂解不充分(如组织未彻底匀浆),会导致目标物回收率低,测量值低于真实值;而离心不彻底残留的杂质(如细胞碎片)会堵塞光路或干扰反应。
交叉污染:
处理多个样本时,若移液器污染、耗材重复使用或环境中存在扩增产物气溶胶,会导致样本间交叉污染,出现假阳性结果(尤其是qPCR检测低丰度目标时)。
稀释误差:
高浓度样本需稀释至检测线性范围内,若稀释倍数计算错误或混合不均,会导致结果偏离真实值(如10倍稀释操作失误变为5倍,结果被高估1倍)。
四、样本均一性差:导致重复检测结果波动
样本本身的物理不均一会使平行实验间差异增大,尤其对固体或半固体样本影响显著。
组织样本异质性:
肿瘤组织中癌细胞分布不均,若取样位置不同,目标基因(如癌基因)的表达量可能差异显著,导致重复检测的Ct值标准差增大(通常要求平行样Ct值差<0.5,否则结果不可靠)。
悬浮样本沉淀:
细胞悬液、细菌培养液若未充分混匀,取样时目标物浓度随时间变化,会导致平行孔间信号差异超过允许范围(如CV值>5%)。
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