一、全自動PCR儀操作前準備
試劑與耗材準備
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。
分區操作:在試劑準備區(超凈工作臺或生物安全柜)完成體系配制,操作時佩戴手套并避免說話,減少氣溶膠污染。
儀器檢查
確認PCR儀放置在水平堅固平臺上,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。
定期用肥皂水清洗樣品槽,禁止使用強堿、高濃度酒精或有機溶劑。
二、反應體系配制
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)。
關鍵參數:
DNA模板質量:避免降解或抑制劑污染,否則影響擴增效率。
引物設計:確保特異性,避免二聚體或自互補結構,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,需根據試劑說明書調整。
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儀程序設置
溫度程序參數
初始變性:94-98℃,20-30秒,使DNA雙鏈完全分離。
循環變性:94-98℃,20-30秒,維持單鏈狀態。
退火:50-65℃,20-40秒,引物與模板特異性結合(退火溫度需通過梯度PCR優化)。
延伸:72℃,1分鐘/kb DNA片段,Taq酶合成新鏈。
循環數:20-40次,根據目標片段豐度調整。
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(避免壓縮機過度耗損,禁止設置為4℃無限期保存)。
高級功能設置
溫度梯度:在退火步驟設置溫度梯度(如50-65℃),同時測試多個退火溫度,優化實驗條件。
升溫速率(Ramp Rate):調整升溫/降溫速度(如3℃/s),縮短反應時間。
循環增量(Increment):每個循環后溫度或時間遞增(如每循環升溫0.1℃),適用于Touchdown PCR等特殊實驗。
程序保存與運行
輸入程序名稱后保存,將PCR管放入樣品槽,關閉熱蓋并旋緊。
啟動程序,運行過程中可通過屏幕實時監控溫度和時間,支持暫停、跳過步驟或終止程序。
四、實驗后處理
產物分析
反應結束后立即取出PCR管,通過瓊脂糖凝膠電泳或熒光檢測(如SYBR Green)分析產物大小和濃度。
若使用熒光標記法,需確保儀器參數(如激發波長、增益值)與試劑匹配,避免背景信號干擾。
儀器維護
關閉儀器前,待加熱模塊自然冷卻至室溫,防止熱應力損傷。
定期校準溫度傳感器,確保溫度準確性(如使用標準熔點校準劑)。
清潔樣品槽和熱蓋,檢查密封圈是否老化,及時更換損耗部件。
五、全自動PCR儀注意事項
污染防控
實驗全程遵循“無核酸”原則,使用專用移液器、槍頭和工作服,避免交叉污染。
設立陰性對照(無模板)和陽性對照,監控實驗體系可靠性。
安全操作
避免在PCR儀運行時打開熱蓋,防止高溫燙傷或樣品蒸發。
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
無擴增產物:檢查模板質量、引物設計或程序參數(如退火溫度過高)。
非特異性條帶:優化退火溫度或增加延伸時間,減少二聚體形成。
溫度波動:聯系工程師校準儀器,確保溫度均勻性符合標準(如±0.2℃)。