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qPCR 點(diǎn)樣秘籍—降低孔間誤差

2025-12-16 14:32:19

來源/作者:普拉特澤-生物醫(yī)學(xué)整體課題外包平臺

    給大家總結(jié)了一下普拉特澤生物常用qPCR加樣的布板方式,可以盡可能的減少誤差

    取出跑qPCR的試劑盒,冰上融化,cDNA 稀釋5-10倍(具體稀釋倍數(shù)大家參考說明書)

實(shí)時(shí)熒光定量 PCR(qPCR)作為分子生物學(xué)領(lǐng)域定量分析核酸的核心技術(shù),其結(jié)果的準(zhǔn)確性、重復(fù)性與孔板設(shè)計(jì)及加樣操作直接相關(guān)??装逶O(shè)計(jì)的核心目標(biāo)是通過合理規(guī)劃樣品、目的基因與技術(shù)重復(fù)的排布,消除實(shí)驗(yàn)誤差(包括系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差),確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)可靠性。其中,技術(shù)重復(fù)設(shè)置是關(guān)鍵環(huán)節(jié) —— 通過對同一樣品的同一目的基因進(jìn)行多次平行檢測(常規(guī)為 3 次重復(fù)),可有效降低加樣誤差、反應(yīng)體系不均一等隨機(jī)因素對結(jié)果的影響,為后續(xù) Ct 值分析、熔解曲線驗(yàn)證及相對定量計(jì)算(如 2?ΔΔCt 法)提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

孔數(shù)計(jì)算的邏輯推導(dǎo)與實(shí)例驗(yàn)證

(一)計(jì)算邏輯的科學(xué)依據(jù)

孔數(shù)的確定需覆蓋 “樣品維度 - 基因維度 - 重復(fù)維度” 的全要素,其核心公式推導(dǎo)如下:
  1. 單一目的基因的檢測孔數(shù) = 樣品數(shù)量 × 技術(shù)重復(fù)次數(shù)(n=3,符合生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中平行重復(fù)的最低要求,可通過標(biāo)準(zhǔn)差分析評估數(shù)據(jù)離散度);

  1. 總檢測孔數(shù) = 單一目的基因的檢測孔數(shù) × 目的基因總數(shù)(含內(nèi)參基因)。

該公式的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn) “每個(gè)樣品的每個(gè)基因均獲得獨(dú)立且可重復(fù)的檢測數(shù)據(jù)”,避免樣品交叉污染或重復(fù)不足導(dǎo)致的數(shù)據(jù)可信度不足。內(nèi)參基因(如 GAPDH、β-actin)作為標(biāo)準(zhǔn)化參照,需與目的基因遵循相同的重復(fù)設(shè)置原則,以確保樣品間 RNA 提取效率、逆轉(zhuǎn)錄效率及 PCR 擴(kuò)增效率的校準(zhǔn)準(zhǔn)確性。

(二)實(shí)例拓展與驗(yàn)證

以 “8 個(gè)樣品 + 5 個(gè)目的基因 + 1 個(gè)內(nèi)參基因” 為例,按上述邏輯計(jì)算總孔數(shù):
總孔數(shù) = 樣品數(shù)(8)× 基因總數(shù)(5+1=6)× 技術(shù)重復(fù)數(shù)(3)= 8×6×3=144 孔。
該結(jié)果適用于 96 孔板(需分 2 塊板,每塊板設(shè)置陰性對照與空白對照各 3 孔)或 384 孔板(單塊板即可完成,預(yù)留孔位用于梯度驗(yàn)證)。若減少技術(shù)重復(fù)數(shù)至 2 次,雖可降低孔數(shù)(8×6×2=96 孔),但會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)變異系數(shù)(CV)升高,建議僅在樣品量有限且預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重復(fù)性良好時(shí)采用。

三、孔板布局的優(yōu)化原則

  1. 避免邊緣效應(yīng):qPCR 反應(yīng)中,孔板邊緣孔的溫度傳導(dǎo)效率與中心孔存在差異,易導(dǎo)致 Ct 值偏移。建議將樣品孔集中在板的中心區(qū)域,邊緣孔用于設(shè)置陰性對照(NTC,無模板對照)、陽性對照(PC,已知陽性模板)及空白對照(Blank,僅含反應(yīng)液)。

  1. 重復(fù)孔相鄰排布:同一樣品的同一基因重復(fù)孔應(yīng)相鄰設(shè)置,減少移液器移液距離導(dǎo)致的加樣誤差,同時(shí)便于后續(xù)數(shù)據(jù)合并分析。

  1. 基因與樣品分組明確:可按 “行 = 基因,列 = 樣品” 或 “行 = 樣品,列 = 基因” 的方式布局,例如:第 1-3 列設(shè)置樣品 1 的 6 個(gè)基因(每個(gè)基因 3 個(gè)重復(fù)),第 4-6 列設(shè)置樣品 2 的 6 個(gè)基因,依次類推,避免不同基因或樣品交叉混淆。

  1. 對照孔均勻分布:陰性對照與空白對照應(yīng)均勻分布在板中,而非集中于同一區(qū)域,以全面評估整個(gè)反應(yīng)體系的污染情況。

四、加樣操作的規(guī)范流程與注意事項(xiàng)

(一)加樣順序與體積控制

  1. 優(yōu)先配制混合反應(yīng)液(含酶、引物、探針、緩沖液等),按總孔數(shù) + 10% 的余量計(jì)算體積,避免因移液損耗導(dǎo)致樣品不足。

  2. 采用 “先加混合液,后加模板” 的順序:向每個(gè)孔中加入等量混合反應(yīng)液(如 10μL / 孔),再加入模板(如 2μL / 孔),避免模板提前暴露于高溫或酶活性環(huán)境中。

  3. 移液時(shí)使用帶濾芯吸頭,避免交叉污染;每加完一個(gè)樣品或基因后更換吸頭,加樣體積誤差需控制在 ±0.5μL 以內(nèi)(對于 20μL 體系)。


    (二)防污染與反應(yīng)均一性保障
    1. 加樣前將模板與混合反應(yīng)液充分混勻(模板輕柔顛倒混勻,混合液渦旋混勻后短暫離心),避免局部濃度不均。 
    2. 加樣后對孔板進(jìn)行短暫離心(3000rpm,1min),使液體匯集于孔底,避免氣泡產(chǎn)生(氣泡會(huì)影響熒光信號檢測)。 
    3. 全程在冰上操作,減少酶活性喪失;加樣完成后立即密封孔板(使用光學(xué)密封膜),避免蒸發(fā)或污染。 

    (三)特殊情況處理

    若樣品為 RNA(直接進(jìn)行 RT-qPCR),需嚴(yán)格控制 RNase 污染,所有耗材(吸頭、離心管、孔板)均需無 RNase 處理,加樣過程中避免說話或呼氣靠近樣品。 五、總結(jié) qPCR 孔板設(shè)計(jì)與加樣操作是實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ),其核心邏輯是通過 “全要素覆蓋的孔數(shù)計(jì)算”“誤差最小化的布局優(yōu)化” 及 “標(biāo)準(zhǔn)化的加樣流程”,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與重復(fù)性。實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,需根據(jù)樣品量、基因數(shù)量、儀器型號(96 孔板 / 384 孔板)靈活調(diào)整計(jì)算方式與布局策略,同時(shí)重視對照設(shè)置與污染防控,為后續(xù)定量分析提供可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

具體布板和點(diǎn)樣方法,其實(shí)沒有固定范式,大家有好的加樣點(diǎn)樣技巧也歡迎分享~

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