PCR技术的原理类似于DNA的天然过程,其特异性依赖于靶序列两端互补的寡核苷酸引物,由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成 [2] 。1. 模板DNA的变性模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备。2. 模板DNA与引物的退火(复性)模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链互补序列配对结合。3. 引物的延伸DNA模板-引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留链。
根据DNA扩增的目的和检测的标准,可以将PCR仪分为普通PCR仪,梯度PCR仪,原位PCR仪,实时荧光定量PCR仪四类。1. 普通PCR仪一次PCR扩增只能运行一个特定退火温度的PCR仪称作传统PCR仪,也叫普通PCR仪。如果要做不同的退火温度需要多次运行。主要是用于简单的、对目的***退火温度的扩增。该仪器主要应用于科学研究、教学、***临床、检验检疫等机构。2. 梯度PCR仪一次性PCR扩增可以设置一系列不同的退火温度条件(温度梯度,通常有12种温度梯度)的PCR仪称作梯度PCR仪。因为被扩增的不同DNA片段,其适退火温度是不同的,通过设置一系列的梯度退火温度进行扩增,从而一次性PCR扩增,就可以筛选出表达量高的适退火温度,进行有效的扩增。用于研究未知DNA退火温度的扩增,这样节约成本的同时也节约了时间。梯度PCR仪在不设置梯度的情况下也可以做普通PCR扩增。主要应用于科研、教学机构。
在普通PCR仪的基础上增加一个荧光信号采集系统和计算机分析处理系统的PCR仪称作荧光定量PCR仪。其PCR扩增原理和普通PCR仪扩增原理相同,只是PCR扩增时加入的引物是利用同位素、荧光素等进行标记,使用引物和荧光探针同时与模板特异性结合扩增。扩增的结果通过荧光信号采集系统实时采集信号连接输送到计算机分析处理系统得出量化的实时结果输出。把这种PCR仪叫做实时荧光定量PCR仪(qPCR仪)。荧光定量PCR仪有单通道、双通道和多通道。当只用一种荧光探针标记的时候,选用单通道,有多荧光标记的时候用多通道。单通道也可以检测多荧光的标记的目的***表达产物,因为一次只能检测一种目的***的扩增量,需多次扩增才能检测完不同目的***片段的量。主要用于***临床检测、生物研发、食品行业、科研院校等机构。
PCR:PCR(聚合酶链式反应)是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。PCR仪实际就是一个温控设备,能在95℃,55℃,72℃之间很好地进行温度控制。PCR扩增仪又称为PCR***扩增仪、PCR核酸扩增仪、聚合酶链反应核酸扩增仪,是利用PCR(Polymerase chain reaction,聚合酶链反应)技术对特定DNA扩增的一种仪器设备,被广泛运用于***、生物学实验室中,例如用于判断检体中是否会表现某遗传***的图谱、病的诊断、***以及等。
根据DNA扩增的目的和检测的标准,可以将PCR仪分为普通PCR仪,梯度PCR仪,原位PCR仪,实时荧光定量PCR仪四类。