1. PCR:(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))是通過PCR儀,模擬DNA半保留復(fù)制,從而體外快速擴(kuò)增DNA的方式。
一、基本過程
典型的PCR包括高溫變性、低溫退火、中溫延伸三個(gè)步驟,通過將這一套過程不斷循環(huán),使DNA得以成百萬倍的擴(kuò)增。
因此所謂的PCR儀,其實(shí)就是一套自動溫控系統(tǒng)
高溫變性:95℃左右時(shí)DNA雙鏈打開的過程,使之能夠與引物結(jié)合,為下面的反應(yīng)做準(zhǔn)備。這個(gè)過程大約需要5 min左右。
低溫退火:就是適宜條件下冷卻的過程,變性后的單鏈與引物通過堿基互補(bǔ)配對,再次形成局部雙鏈。更準(zhǔn)確的來講應(yīng)該叫復(fù)性,恢復(fù)雙鏈的過程。
中溫延伸:模板-引物接頭之后,延伸就是在72℃、TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP為原料,以靶向序列為模板,堿基互補(bǔ)配對為原則,再次合成完整的雙鏈DNA的過程。
我們可以看到這里復(fù)制之后實(shí)際上有一條鏈?zhǔn)切潞铣傻模硪粭l則是原先就存在的,因此說這叫半保留復(fù)制。

二、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的組成成分
1.模板(1 ng/μL)
模板DNA可以從各種生物組織中得到,通常濃度為1 ng/μL。濃度不是越高越好,濃度太高會導(dǎo)致大量的非特異性結(jié)合。
2.引物(10 μmol/L)
引物濃度通常是10 μmol/L。
引物濃度太低,產(chǎn)量較低;
引物濃度太高,引起錯(cuò)配、非特異性以及引物二聚體。
3.Taq酶(5 U/μL)
U是酶活力單位,定義為:25℃下(其它為最適條件),1分鐘內(nèi)能轉(zhuǎn)化1 μmol底物的酶含量,或是轉(zhuǎn)化底物中1 μmol有關(guān)基團(tuán)的酶含量。
4.dNTP(2.5 mmol/L)
dNTP可與Mg2+結(jié)合,使游離的Mg2+濃度下降,從而影響DNA聚合酶的活性。
5.Buffer(含Mg2+)
Mg2+是DNA聚合酶的激活劑。
Mg2+濃度過低會使DNA聚合酶活性降低,PCR產(chǎn)量下降。
Mg2+濃度過高會使特異性降低。
三、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的體系
| 50uPCR體系 | # |
|---|---|
| H2O | 50u - 其他的量 |
| Buffer | 稀釋至1×(如5×Buffer取10u) |
| Mg2+ | 稀釋至1× |
| dNTP | 1u |
| 上游引物 | 1u |
| 下游引物 | 1u |
| DNA聚合酶 | 1u |
| 模板 | 2u |
| PCR程序設(shè)定 | 溫度 | 時(shí)間 |
|---|---|---|
| 1.預(yù)變性 | 95℃ | 5min |
| 2.變性 | 95℃ | 10s |
| 3.退火 | 比引物Tm值低5℃,通常45-55℃ | 30s |
| 4.延伸 | 72℃ | 1000bp/min |
| 循環(huán) | 2-4步循環(huán)30次 | |
| 5.保存 | 4℃ |
四、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的結(jié)果
對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳檢測

2. 醫(yī)院送檢樣品熒光PCR的流感檢測
一、 實(shí)時(shí)熒光定量PCR原理
Real-time qPCR是指在PCR反應(yīng)中加入熒光基團(tuán),通過連續(xù)監(jiān)測熒光信號出現(xiàn)的先后順序以及信號強(qiáng)弱的變化,即時(shí)分析目的基因的初始量,該技術(shù)的發(fā)明實(shí)現(xiàn)了PCR從定性到定量的飛躍。
目前根據(jù)Real-time qPCR所使用熒光化學(xué)物質(zhì)不同,將其分為熒光染料和熒光探針兩類。

熒光染料也稱DNA結(jié)合染料,目前主要使用的染料分子是SYBR Green I,SYBR Green I能與DNA雙鏈的小溝特異性的結(jié)合,游離的SYBR Green I幾乎沒有熒光信號,但結(jié)合雙鏈DNA后,其熒光信號可呈數(shù)百倍的增加。隨PCR產(chǎn)物的增加,PCR產(chǎn)物與染料的結(jié)合量也增大,其熒光信號強(qiáng)度代表雙鏈DNA分子的數(shù)量。
Real-time qPCR中最常用的熒光探針為TaqMan探針,其基本原理是依據(jù)目的基因設(shè)計(jì)合成一個(gè)能夠與之特異性雜交的探針,該探針的5'端標(biāo)記熒光基團(tuán),3'端標(biāo)記淬滅基團(tuán)。
正常情況下兩個(gè)基團(tuán)的空間距離很近,熒光基因因淬滅而不能發(fā)出熒光。PCR擴(kuò)增時(shí),引物與該探針同時(shí)結(jié)合到模板上,探針的結(jié)合位置位于上下游引物之間。
當(dāng)擴(kuò)增延伸到探針結(jié)合的位置時(shí),Taq酶利用5'外切酶活性,將探針5'端連接的熒光分子從探針上切割下來,從而使其發(fā)出熒光。檢測到的熒光分子數(shù)與PCR產(chǎn)物的數(shù)量成正比,因此,根據(jù)PCR反應(yīng)體系中的熒光強(qiáng)度即可計(jì)算出初始DNA模板的數(shù)量。
TaqMan探針技術(shù)解決了熒光染料與非特異性擴(kuò)增結(jié)合的問題,反應(yīng)結(jié)束后無需通過熔解曲線檢測,縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
二、流感標(biāo)本檢測流程
1. 分裝病毒
保存于進(jìn)口EP管,300u 一個(gè)
封裝前充分震蕩保存液
2. 機(jī)提核酸
- 準(zhǔn)備深96孔板、試劑盒、樣品300u、陽性對照(fluA、fluB)
- 96孔板中加入:
第一列:裂解液300u、PK10u、AC4u、磁珠10u、樣本(最后加)
第二列:Wash Buffer Ⅰ 500u (用前混勻)
第三列:Wash Buffer Ⅱ 500u
第四列:Wash Buffer Ⅲ 550u
第五列:空
第六列:Elution B 30u - 最后先加樣品,后加陽性對照;移液槍吹吸混勻。
- 充分反應(yīng)10分鐘后,上機(jī)器
3. 準(zhǔn)備體系:25u
要分別準(zhǔn)備fluA和fluB的體系
- T: 5u
- 5×buffer : 稀釋至1×,也就是 5u
- dNTP:1u
- 引物 F: 0.2u;R:0.2u
- probe:0.2u (現(xiàn)配現(xiàn)用,母液1:10稀釋)
- E :1u
- 水:剩余的:12.4u
4. 上機(jī)
- 將提取出的核酸與此前配好的體系分裝入八連管中
- 注意:不要有氣泡
3. 流式細(xì)胞術(shù)
一、基本概念
流式細(xì)胞儀,樣品細(xì)胞和熒光染料是流式細(xì)胞術(shù)的三大要素
流式細(xì)胞術(shù)檢測的對象是呈獨(dú)立狀態(tài)懸浮于液體中的細(xì)胞,不能直接檢測組織塊中的細(xì)胞,必須先用各種方法將臟器或者組織制備成為單細(xì)胞懸液,然后標(biāo)記上熒光素偶聯(lián)抗體,才能夠被流式細(xì)胞儀檢測。
流式細(xì)胞術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,特別是免疫學(xué),臨床醫(yī)學(xué)[3-6],現(xiàn)在流式細(xì)胞術(shù)還能夠輔助多種疾病的這段,尤其是白血病的診斷和分型。
二、流式細(xì)胞儀
流式細(xì)胞儀是對細(xì)胞進(jìn)行自動分析和分選的裝置。它可以快速測量、存貯、顯示懸浮在液體中的分散細(xì)胞的一系列重要的生物物理、生物化學(xué)方面的特征參量,并可以根據(jù)預(yù)選的參量范圍把指定的細(xì)胞亞群從中分選出來。
三、流式細(xì)胞儀的基本組成
各種型號的流式細(xì)胞儀雖然差別較大,但是基本結(jié)構(gòu)是相同的,一般分為:液流系統(tǒng),光路系統(tǒng),檢測系統(tǒng)和分選系統(tǒng)[7]。分析型流式細(xì)胞儀主要由前面的三個(gè)系統(tǒng)組成,分選型流式細(xì)胞儀比分析型細(xì)胞儀多了一個(gè)分選系統(tǒng)。
1.液流系統(tǒng)

液流系統(tǒng)由兩套緊密聯(lián)系而又相互獨(dú)立的液流組成,即鞘液流和樣品流。鞘液流從鞘液筒開始,通過管道進(jìn)入噴嘴,經(jīng)噴嘴的小孔形成穩(wěn)定的可見的液流。鞘液最基本的特征就是等滲,保證處于鞘液中的細(xì)胞不會因?yàn)榈蜐B或者高滲而死亡。樣品流是上樣分析的含有樣品細(xì)胞的液體流,樣品流開始于樣品管,經(jīng)過特定的專門管道進(jìn)入噴嘴,然后與鞘液一起從噴嘴口射出形成可見液流,最后經(jīng)過廢液孔流入廢液桶。上樣分析時(shí),兩種液體雖然互相接觸,卻沒有互相混合在一起,而是形成層流,樣品流在中間,鞘液流在外圍,而且兩者所受的壓力也不一樣。操作者可以通過調(diào)節(jié)樣品正壓和鞘液正壓之差來控制上樣的速度,樣品的正壓和鞘液正壓之差越大,可見液流中樣品流的直徑就越大。上樣分析的速度就越大。
2.光路系統(tǒng)
光路系統(tǒng)開始于激光器,激光器是流式細(xì)胞儀的必需組成元件之一,不同的激光器發(fā)出的激光照射到細(xì)胞之后產(chǎn)生的光信號會經(jīng)過不同的光路系統(tǒng)被不同的通道接收,流式細(xì)胞儀需要通過光路系統(tǒng),根據(jù)不同的接收通道接收,然后通過信號的強(qiáng)弱間接反映細(xì)胞的物理化學(xué)特性。
光路系統(tǒng)是由一系列的透鏡,濾光片和小孔組成,根據(jù)波長的不同分離各種光信號,其中濾光片尤其重要。根據(jù)功能的不同,可以分為長通濾片,短通濾片和帶通濾片三種。長通濾片功能為:波長大于特定波長的光可以通過,波長小于該波長的光被反射。短通濾片的波長小于特定波長的光可以通過,波長大于該波長的光被反射。帶通濾片的功能為:波長在某特定范圍的光可以通過,波長在該范圍以外的光被反射。
利用不同的類型的濾光片,將混合光信號分為六個(gè)不同的光信號,進(jìn)入不同的六個(gè)通道,分別為SSC通道,F(xiàn)IFC通道,PE通道,PE-TxRed通道,PE-Cy5通道和PE-Cy7通道。
3.檢測分析系統(tǒng)
流式細(xì)胞儀的檢測分析系統(tǒng)就是以通道為單位將細(xì)胞的各個(gè)通道的光信號匯總分析,最后得出的樣品群體中細(xì)胞的物理化學(xué)特征。這里必須提到光電倍增管的概念。通過濾光片根據(jù)波長的不同分離的光信號最后進(jìn)入各自呢通道,也就是各自的光電倍增管。光電倍增管的功能主要為:將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,同時(shí)通過一定的比例將信號放大。
流式細(xì)胞儀的通道根據(jù)光信號性質(zhì)的不同可以分為散射光和熒光通道。散射光通道是接收散射光的通道,即前向角散射光(FSC)通道和側(cè)向角散射光(SSC)通道。熒光通道的命名方式是該通道主要接收哪個(gè)熒光素的熒光,就根據(jù)該熒光素的名稱來命名。例如FITC通道,接收488nm激光激發(fā)后的熒光信號,波長510-550nm的熒光信號,所以,當(dāng)細(xì)胞被超級FITC偶聯(lián)抗體時(shí),該通道所代表的信號就是FITC的信號,該通道接收的熒光信號越強(qiáng),表示細(xì)胞上結(jié)合的FITC熒光素越多,為了方便,該通道被命名為FITC通道。此外,以主要熒光素命名的通道并不是只接收這一種熒光素被激發(fā)的熒光信號,其他的熒光素被激發(fā)后的熒光信號也可以被通道所接收和分析,如FITC通道,它也可以接收GFP和CFSE被488nm激光激發(fā)以后的熒光信號。
散射光信號和熒光信號經(jīng)過光電倍增轉(zhuǎn)為電子信號后,是以電子脈沖和電子波的形式被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收和分析的。電子波的比較大小主要有三種方式,即電子波的長度,寬度和面積。這三個(gè)參數(shù)都可以反映光信號的大小,但是參數(shù)面積代表電子波的大小要比長度和寬度更加準(zhǔn)確。
4.分選系統(tǒng)
分選式流式細(xì)胞儀比分析型流式細(xì)胞儀多一個(gè)系統(tǒng),流式分選系統(tǒng)。分選型流式細(xì)胞儀能夠從樣品細(xì)胞中分離出目標(biāo)細(xì)胞,回收后可以再培養(yǎng),即,分選之后的細(xì)胞是具有活性的,無菌條件下的細(xì)胞。
四、流式分析的應(yīng)用
1.免疫表型分析的應(yīng)用
檢測淋巴細(xì)胞亞群,監(jiān)測細(xì)胞免疫狀態(tài)(淋巴細(xì)胞是機(jī)體免疫系統(tǒng)功能重要的大細(xì)胞群,在免疫應(yīng)答過程中,末梢血淋巴細(xì)胞發(fā)育分化成為功能不同的亞群。當(dāng)亞群的數(shù)量和功能發(fā)生異常時(shí),就能導(dǎo)致機(jī)體免疫紊亂并產(chǎn)生病理變化[10-11]。FCM可以同時(shí)檢測一種或幾種淋巴細(xì)胞表面抗原,將不同的淋巴細(xì)胞亞群區(qū)分開來,并計(jì)算出它們相互間的比例,通過對病人淋巴細(xì)胞各亞群數(shù)量的測定來監(jiān)控病人的免疫狀態(tài),并指導(dǎo)治療)。
2. DNA含量及細(xì)胞周期分析
細(xì)胞周期分析:在細(xì)胞周期(G0,G1,S,G2,M)的各個(gè)時(shí)期,DNA的含量隨各時(shí)相呈現(xiàn)出周期性的變化[12]。通過核酸染料標(biāo)記DNA,并由流式細(xì)胞儀進(jìn)行分析,可以得到細(xì)胞各個(gè)時(shí)期的分布狀態(tài),計(jì)算出G0/G1%,S%及G2/M%。了解細(xì)胞的周期分布及細(xì)胞的增殖活性。也可利用細(xì)胞周期蛋白(CYCLIN)、Ki67、核增殖抗原(PCNA)等,對細(xì)胞周期進(jìn)行精確的分期:G0、G1、S、G2、M.應(yīng)用于:腫瘤的早期診斷、腫瘤的良惡性判斷、觀察細(xì)胞的增殖狀態(tài)及周期分布和療效監(jiān)測。
3.定量分析
檢測細(xì)胞特異性標(biāo)記物:FCM不但可以定性分析標(biāo)記物,而且可以進(jìn)行定量。用標(biāo)記已知數(shù)量的熒光素分子的標(biāo)準(zhǔn)微球作參照,可以計(jì)算出每個(gè)細(xì)胞抗原定簇的個(gè)數(shù)。