PCR儀如何選型
購(gòu)買一臺(tái)新的PCR儀，這真是件幸福的事，畢竟以后大家就不用苦苦排隊(duì)了。然而，這也不是個(gè)輕松的差事，市場(chǎng)上有那么多種儀器可以選擇，光是比較參數(shù)，就夠累了。況且PCR儀還是實(shí)驗(yàn)室中的老黃牛，幾乎24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，買臺(tái)可靠的儀器尤為重要。一想到這兒，是不是更感覺壓力山大。在簽下訂單前，也許你該考慮以下五個(gè)方面。
終點(diǎn)、定量還是數(shù)字？
如今的PCR儀器主要分為三大類：標(biāo)準(zhǔn)PCR（終點(diǎn)PCR）、實(shí)時(shí)定量PCR（qPCR）以及數(shù)字PCR（dPCR）。前兩者大家都很熟悉，而后者是這兩年冉冉升起的新星。
標(biāo)準(zhǔn)PCR儀主要是產(chǎn)生大量的核酸序列供后續(xù)實(shí)驗(yàn)使用，比如測(cè)序、克隆，或僅僅是為了在凝膠上看看有沒有合適的條帶。
qPCR則是實(shí)時(shí)定量靶序列，通常被用來測(cè)定生物分子的豐度，而不是生成終產(chǎn)物。“有了qPCR，研究人員就不再關(guān)心PCR產(chǎn)物發(fā)生了什么。他們的問題是：開始時(shí)有什么？突變是否存在？”羅氏的技術(shù)服務(wù)科學(xué)家Joe Donnenhoffer談道。
數(shù)字PCR也是定量的，但并非實(shí)時(shí)。反應(yīng)發(fā)生在大量的微小分區(qū)中。這些分區(qū)很小，其中每個(gè)可能包含0或1個(gè)DNA分子。通過計(jì)算陽性反應(yīng)的數(shù)量，研究人員能夠真正定量DNA。這比qPCR更為靈敏，也不需要標(biāo)準(zhǔn)曲線。
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)PCR儀和定量PCR儀之間的選擇，研究人員通常都心里有數(shù)。不過，說到qPCR和dPCR之間的選擇，研究人員就沒那么有把握了，有時(shí)也需要幫助。據(jù)Bio-Rad的高級(jí)營(yíng)銷經(jīng)理Viresh Patel介紹，這個(gè)選擇通常取決于研究人員的應(yīng)用和他們想要回答的問題。“當(dāng)我們聽到拷貝數(shù)分析或突變檢測(cè)時(shí)，數(shù)字PCR通常能提供一個(gè)更好的答案，更明確的答案，”Patel說。不過對(duì)于高通量應(yīng)用，qPCR則更實(shí)際。
樣品形式
大多數(shù)用戶以96孔形式運(yùn)行PCR反應(yīng)，通常使用0.2 ml PCR管。當(dāng)然也還有其他形式，適合更高的通量或不同的樣品量，如0.5 ml管。比比科技（Bibby Scientific）的Prime儀器允許不同大小的PCR管插在同一模塊上。當(dāng)同一實(shí)驗(yàn)室中的不同人在進(jìn)行不同的PCR檢測(cè)時(shí)，這特別有用。
盡管一些PCR儀有著固定的樣品模塊，但很多都是可以互換的。在購(gòu)買之前，我們應(yīng)充分考慮未來的計(jì)劃。“研究人員應(yīng)避免有那種‘我們一直都用這種’的心態(tài)，考慮一下96孔模塊以外的形式，”Streck的產(chǎn)品經(jīng)理Nicole Quackenbush談道。
一些PCR儀允許樣品模塊更換成兩個(gè)或多個(gè)更小的模塊。這種模塊化的系統(tǒng)就好像多臺(tái)熱循環(huán)儀一樣，能提高效率。比比科技的雙模塊設(shè)計(jì)讓研究人員能夠在不同模塊上運(yùn)行不同的循環(huán)步驟。同樣，Streck的PCR儀包含四個(gè)熱模塊，能夠獨(dú)立運(yùn)行四個(gè)循環(huán)步驟。據(jù)介紹，這種設(shè)計(jì)帶來了靈活性，也明顯縮短了優(yōu)化時(shí)間。
除了模塊式的PCR之外，你還有另一個(gè)選擇，那就是轉(zhuǎn)子式的PCR儀，它通過加熱周圍的空氣而控制溫度。QIAGEN儀器業(yè)務(wù)的主管Carola Schade解釋道：“轉(zhuǎn)子式的系統(tǒng)就像一個(gè)烤箱。這種形式能實(shí)現(xiàn)明顯更快的加熱和冷卻循環(huán)，以及更精確地達(dá)到特定溫度。”
通量
目前最普遍的配置是標(biāo)準(zhǔn)的96孔模塊形式。不過，市場(chǎng)上也有更高的通量，比如384孔或1536孔的形式。
羅氏的Donnenhoffer鼓勵(lì)客戶考慮他們目前的通量需求，以及5-10年后可能的通量需求。羅氏的LightCycler 1536系統(tǒng)能夠在1小時(shí)內(nèi)同時(shí)處理1536個(gè)樣品。比比科技的Prime儀器能單獨(dú)處理384個(gè)樣品，但也能連接在一起，實(shí)現(xiàn)更高的通量。
其他系統(tǒng)，比如Bio-Rad的CFX384 Touch實(shí)時(shí)定量PCR系統(tǒng)，也利用384孔形式，但增加了自動(dòng)化轉(zhuǎn)板的優(yōu)勢(shì)。據(jù)介紹，有了這個(gè)384孔的系統(tǒng)及自動(dòng)化，你每天可運(yùn)行20塊板。
一般來說，數(shù)字PCR的通量有限。Bio-Rad的QX200微滴式數(shù)字PCR系統(tǒng)帶有96孔。這種方法的主要優(yōu)勢(shì)在于更高的靈敏度和辨別力。若是需要高通量的工作，還是考慮qPCR吧。
便攜性
一些PCR儀器是專為便攜性而設(shè)計(jì)的，讓研究人員、調(diào)查人員和軍事人員能夠在現(xiàn)場(chǎng)或者實(shí)驗(yàn)室外檢測(cè)特定的遺傳材料。但在大多數(shù)情況下，儀器始終是擺在擁擠的實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)上，這意味著體積小只是一個(gè)附加值。
據(jù)比比科技的產(chǎn)品經(jīng)理Jim Bratherton介紹，PCR儀需要某些共同的組件來維持正常功能，比如加熱元件、電源和觸摸屏。“因此，高性能的熱循環(huán)儀具有一定的最小體積。小型化始終被限制在某種程度。”
用戶體驗(yàn)
簡(jiǎn)單易用這也很關(guān)鍵，不僅有利于正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還能減少錯(cuò)誤。PCR新手可能會(huì)發(fā)現(xiàn)如今的觸摸屏儀器使用很簡(jiǎn)單。不過，高級(jí)用戶可能一時(shí)還難以適應(yīng)從一個(gè)PCR品牌到另一個(gè)的轉(zhuǎn)換，因?yàn)樗麄円呀?jīng)習(xí)慣了特定的界面。
“我們相信，軟件界面對(duì)儀器的使用和整體用戶體驗(yàn)而言至關(guān)重要，”Schade談道，特別是對(duì)于診斷實(shí)驗(yàn)室。遠(yuǎn)程訪問也增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)，它讓用戶能夠調(diào)整操作并查看初步結(jié)果，而這一切都在智能手機(jī)或平板電腦上進(jìn)行。
Donnenhoffer認(rèn)為，經(jīng)驗(yàn)豐富的研究人員通常關(guān)注兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：速度和準(zhǔn)確性。不過，對(duì)于新手而言，速度是次要的。“在一天結(jié)束的時(shí)候，你依賴的還是準(zhǔn)確性，”他說。
終點(diǎn)、定量還是數(shù)字？
如今的PCR儀器主要分為三大類：標(biāo)準(zhǔn)PCR（終點(diǎn)PCR）、實(shí)時(shí)定量PCR（qPCR）以及數(shù)字PCR（dPCR）。前兩者大家都很熟悉，而后者是這兩年冉冉升起的新星。
標(biāo)準(zhǔn)PCR儀主要是產(chǎn)生大量的核酸序列供后續(xù)實(shí)驗(yàn)使用，比如測(cè)序、克隆，或僅僅是為了在凝膠上看看有沒有合適的條帶。
qPCR則是實(shí)時(shí)定量靶序列，通常被用來測(cè)定生物分子的豐度，而不是生成終產(chǎn)物。“有了qPCR，研究人員就不再關(guān)心PCR產(chǎn)物發(fā)生了什么。他們的問題是：開始時(shí)有什么？突變是否存在？”羅氏的技術(shù)服務(wù)科學(xué)家Joe Donnenhoffer談道。
數(shù)字PCR也是定量的，但并非實(shí)時(shí)。反應(yīng)發(fā)生在大量的微小分區(qū)中。這些分區(qū)很小，其中每個(gè)可能包含0或1個(gè)DNA分子。通過計(jì)算陽性反應(yīng)的數(shù)量，研究人員能夠真正定量DNA。這比qPCR更為靈敏，也不需要標(biāo)準(zhǔn)曲線。
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)PCR儀和定量PCR儀之間的選擇，研究人員通常都心里有數(shù)。不過，說到qPCR和dPCR之間的選擇，研究人員就沒那么有把握了，有時(shí)也需要幫助。據(jù)Bio-Rad的高級(jí)營(yíng)銷經(jīng)理Viresh Patel介紹，這個(gè)選擇通常取決于研究人員的應(yīng)用和他們想要回答的問題。“當(dāng)我們聽到拷貝數(shù)分析或突變檢測(cè)時(shí)，數(shù)字PCR通常能提供一個(gè)更好的答案，更明確的答案，”Patel說。不過對(duì)于高通量應(yīng)用，qPCR則更實(shí)際。
樣品形式
大多數(shù)用戶以96孔形式運(yùn)行PCR反應(yīng)，通常使用0.2 ml PCR管。當(dāng)然也還有其他形式，適合更高的通量或不同的樣品量，如0.5 ml管。比比科技（Bibby Scientific）的Prime儀器允許不同大小的PCR管插在同一模塊上。當(dāng)同一實(shí)驗(yàn)室中的不同人在進(jìn)行不同的PCR檢測(cè)時(shí)，這特別有用。
盡管一些PCR儀有著固定的樣品模塊，但很多都是可以互換的。在購(gòu)買之前，我們應(yīng)充分考慮未來的計(jì)劃。“研究人員應(yīng)避免有那種‘我們一直都用這種’的心態(tài)，考慮一下96孔模塊以外的形式，”Streck的產(chǎn)品經(jīng)理Nicole Quackenbush談道。
一些PCR儀允許樣品模塊更換成兩個(gè)或多個(gè)更小的模塊。這種模塊化的系統(tǒng)就好像多臺(tái)熱循環(huán)儀一樣，能提高效率。比比科技的雙模塊設(shè)計(jì)讓研究人員能夠在不同模塊上運(yùn)行不同的循環(huán)步驟。同樣，Streck的PCR儀包含四個(gè)熱模塊，能夠獨(dú)立運(yùn)行四個(gè)循環(huán)步驟。據(jù)介紹，這種設(shè)計(jì)帶來了靈活性，也明顯縮短了優(yōu)化時(shí)間。
除了模塊式的PCR之外，你還有另一個(gè)選擇，那就是轉(zhuǎn)子式的PCR儀，它通過加熱周圍的空氣而控制溫度。QIAGEN儀器業(yè)務(wù)的主管Carola Schade解釋道：“轉(zhuǎn)子式的系統(tǒng)就像一個(gè)烤箱。這種形式能實(shí)現(xiàn)明顯更快的加熱和冷卻循環(huán)，以及更精確地達(dá)到特定溫度。”
通量
目前最普遍的配置是標(biāo)準(zhǔn)的96孔模塊形式。不過，市場(chǎng)上也有更高的通量，比如384孔或1536孔的形式。
羅氏的Donnenhoffer鼓勵(lì)客戶考慮他們目前的通量需求，以及5-10年后可能的通量需求。羅氏的LightCycler 1536系統(tǒng)能夠在1小時(shí)內(nèi)同時(shí)處理1536個(gè)樣品。比比科技的Prime儀器能單獨(dú)處理384個(gè)樣品，但也能連接在一起，實(shí)現(xiàn)更高的通量。
其他系統(tǒng)，比如Bio-Rad的CFX384 Touch實(shí)時(shí)定量PCR系統(tǒng)，也利用384孔形式，但增加了自動(dòng)化轉(zhuǎn)板的優(yōu)勢(shì)。據(jù)介紹，有了這個(gè)384孔的系統(tǒng)及自動(dòng)化，你每天可運(yùn)行20塊板。
一般來說，數(shù)字PCR的通量有限。Bio-Rad的QX200微滴式數(shù)字PCR系統(tǒng)帶有96孔。這種方法的主要優(yōu)勢(shì)在于更高的靈敏度和辨別力。若是需要高通量的工作，還是考慮qPCR吧。
便攜性
一些PCR儀器是專為便攜性而設(shè)計(jì)的，讓研究人員、調(diào)查人員和軍事人員能夠在現(xiàn)場(chǎng)或者實(shí)驗(yàn)室外檢測(cè)特定的遺傳材料。但在大多數(shù)情況下，儀器始終是擺在擁擠的實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)上，這意味著體積小只是一個(gè)附加值。
據(jù)比比科技的產(chǎn)品經(jīng)理Jim Bratherton介紹，PCR儀需要某些共同的組件來維持正常功能，比如加熱元件、電源和觸摸屏。“因此，高性能的熱循環(huán)儀具有一定的最小體積。小型化始終被限制在某種程度。”
用戶體驗(yàn)
簡(jiǎn)單易用這也很關(guān)鍵，不僅有利于正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還能減少錯(cuò)誤。PCR新手可能會(huì)發(fā)現(xiàn)如今的觸摸屏儀器使用很簡(jiǎn)單。不過，高級(jí)用戶可能一時(shí)還難以適應(yīng)從一個(gè)PCR品牌到另一個(gè)的轉(zhuǎn)換，因?yàn)樗麄円呀?jīng)習(xí)慣了特定的界面。
“我們相信，軟件界面對(duì)儀器的使用和整體用戶體驗(yàn)而言至關(guān)重要，”Schade談道，特別是對(duì)于診斷實(shí)驗(yàn)室。遠(yuǎn)程訪問也增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)，它讓用戶能夠調(diào)整操作并查看初步結(jié)果，而這一切都在智能手機(jī)或平板電腦上進(jìn)行。
Donnenhoffer認(rèn)為，經(jīng)驗(yàn)豐富的研究人員通常關(guān)注兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：速度和準(zhǔn)確性。不過，對(duì)于新手而言，速度是次要的。“在一天結(jié)束的時(shí)候，你依賴的還是準(zhǔn)確性，”他說。
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