ABI_7500熒光定量PCR儀作為分子診斷技術(shù)的杰出代表,已經(jīng)深度融入現(xiàn)代病原檢測(cè)的方方面面。它就像一位不知疲倦的“精準(zhǔn)雷達(dá)”,7×24小時(shí)地掃描著隱藏在人群中的病原體威脅,為保障公共健康安全筑起了一道堅(jiān)實(shí)的技術(shù)防線(xiàn)。隨著技術(shù)的不斷迭代和成本的下隆,未來(lái)它必將在更廣闊的舞臺(tái)上,為人類(lèi)戰(zhàn)勝傳染病繼續(xù)發(fā)揮不可替代的核心作用。
一、技術(shù)核心:何以實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)”與“定量”?
熒光定量PCR是一種在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的積累來(lái)對(duì)整個(gè)PCR進(jìn)程進(jìn)行定量分析的技術(shù)。其核心原理主要分為兩類(lèi):非特異性的熒光染料(如SYBRGreenI)和特異性的熒光探針(如TaqMan探針)。
在病原檢測(cè)中,這一技術(shù)的工作流程堪稱(chēng)高效:
1.核酸提?。簭幕颊邩颖荆ㄈ缪适米印⒀?、痰液)中提取出病原體(病毒、細(xì)菌等)的遺傳物質(zhì)(DNA或RNA)。
2.逆轉(zhuǎn)錄(針對(duì)RNA病毒):若病原體是RNA病毒,需先通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄酶將其RNA轉(zhuǎn)換為cDNA。
3.實(shí)時(shí)擴(kuò)增與檢測(cè):將處理好的核酸模板加入含有特異性引物、熒光探針/染料的反應(yīng)體系中。qPCR儀在擴(kuò)增的同時(shí),通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集每個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)的熒光信號(hào)強(qiáng)度。
4.結(jié)果分析:儀器軟件根據(jù)熒光信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值所需的循環(huán)數(shù)(Ct值),自動(dòng)生成定量結(jié)果。Ct值越小,代表樣本中起始的病原體核酸濃度越高。
這種“邊擴(kuò)增,邊檢測(cè)”的模式,不僅避免了后續(xù)的電泳處理,大大縮短了檢測(cè)時(shí)間,更重要的是實(shí)現(xiàn)了從“是否感染”到“感染多少”的跨越,為臨床判斷感染程度和病情發(fā)展提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
二、應(yīng)用全景:無(wú)處不在的病原“偵察兵”
ABI_7500熒光定量PCR儀的應(yīng)用范圍極其廣泛,幾乎覆蓋了所有已知的病原體檢測(cè)領(lǐng)域:
病毒性病原體檢測(cè):這是qPCR應(yīng)用成熟的領(lǐng)域。無(wú)論是全球矚目的新冠病毒(SARS-CoV-2)、流感病毒、艾滋病病毒(HIV)、乙肝病毒(HBV)、丙肝病毒(HCV),還是埃博拉病毒、登革熱病毒等,qPCR都是“金標(biāo)準(zhǔn)”方法。它能在感染極早期就檢測(cè)出極低載量的病毒,實(shí)現(xiàn)早診斷、早隔離、早治療。
細(xì)菌性病原體檢測(cè):qPCR可快速鑒別結(jié)核分枝桿菌、淋病奈瑟菌、沙門(mén)氏菌、肺炎鏈球菌等致病菌。其高特異性可以準(zhǔn)確區(qū)分致病菌與非致病菌,甚至鑒定耐藥基因(如MRSA的mecA基因),為抗生素的精準(zhǔn)使用提供指導(dǎo)。
其他病原體檢測(cè):在真菌(如白色念珠菌)、寄生蟲(chóng)(如瘧原蟲(chóng))等檢測(cè)中,qPCR同樣表現(xiàn)出色,靈敏度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)鏡檢方法。
三、優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn):精準(zhǔn)背后的思考
qPCR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn):
高靈敏度:可檢測(cè)到單個(gè)拷貝的病原體基因。
高特異性:特異性引物和探針確保了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確,有效避免交叉反應(yīng)。
快速高效:通常在1-2小時(shí)內(nèi)即可完成檢測(cè),自動(dòng)化程度高。
可定量:提供病原體載量數(shù)據(jù),具有重要的臨床預(yù)后價(jià)值。
安全封閉:全程閉管操作,極大降低了擴(kuò)增產(chǎn)物污染的風(fēng)險(xiǎn)。
然而,這項(xiàng)技術(shù)也面臨一些挑戰(zhàn)。其對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、操作人員的技術(shù)水平和實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制要求高。引物和探針的設(shè)計(jì)需要精準(zhǔn),否則可能導(dǎo)致假陰性或假陽(yáng)性。此外,儀器和試劑的成本相對(duì)較高,在一定程度上限制了其在資源匱乏地區(qū)的普及。