實時熒光定量PCR儀（Real-Time Quantitative PCR, qPCR）是一種基于聚合酶鏈式反應（PCR）技術，結合熒光探針技術實時監測和定量目標DNA或RNA擴增過程的分子生物學儀器。與傳統的PCR不同，實時熒光定量PCR儀能夠在每個循環中實時監測熒光信號的變化，從而準確地定量目標基因的豐度。

一、工作原理

實時熒光定量PCR儀通過特定的熒光染料或熒光探針來檢測DNA擴增產物。在PCR反應中，隨著DNA鏈的復制，熒光信號逐步增強，系統通過測量每個循環中的熒光強度來跟蹤DNA擴增的動態變化。

1. 熒光染料

使用熒光染料，如SYBR Green，當染料與雙鏈DNA結合時，熒光強度顯著增加。隨著PCR反應中DNA產物的逐漸增加，熒光信號也隨之增強。

2. 熒光探針

另一種方法是使用特定的熒光探針（如TaqMan探針），這些探針特異性地與目標序列結合，當探針被降解時釋放熒光信號，實時反映目標基因的擴增情況。

3. 定量分析

通過設置標準曲線，實時熒光定量PCR儀能夠根據熒光信號的變化計算樣本中目標基因的初始拷貝數，從而實現精確定量。

二、實時熒光定量PCR的優勢

1. 實時監測：相較于傳統PCR需要通過電泳等技術在反應結束后檢測擴增產物，實時熒光定量PCR可以在反應進行時實時檢測和記錄熒光信號，避免了后期處理步驟，節省時間和成本。

2. 高靈敏度：該技術能夠檢測到低拷貝數的DNA或RNA，適用于檢測稀有基因或微量病原體。

3. 定量準確：實時定量PCR儀的定量結果可以通過標準曲線得到，數據準確可靠，廣泛應用于基因表達研究、病毒載量檢測和基因分型分析等領域。

4. 高通量分析：現代的實時熒光定量PCR儀能夠支持多重通道分析，可以同時檢測多個目標基因，大大提高了實驗效率。

三、應用領域

1. 基因表達分析

實時熒光定量PCR廣泛用于基因表達研究，能夠定量分析不同組織或細胞中基因的表達水平，幫助研究人員了解基因的功能和調控機制。

2. 臨床診斷

在臨床上，qPCR用于檢測病原體的載量，如HIV、HBV、HCV等病毒的定量檢測。此外，它還可用于檢測癌癥相關基因的突變或表達水平，輔助個體化治療的基因檢測。

3. 藥物研發

在藥物開發過程中，實時熒光定量PCR儀用于評估藥物對目標基因的調控作用，檢測藥物療效，以及進行毒理學研究。

4. 環境監測

qPCR可用于環境樣品中的微生物檢測，如水質、土壤或空氣中的細菌、病毒等生物污染物的定量分析。

四、常見品牌及儀器

實時熒光定量PCR儀市場上有多個型號，包括Thermo Fisher Scientific（賽默飛）、Bio-Rad、Roche、Agilent等。它們的設備各有特色，廣泛應用于不同的科研和臨床領域。

五、總結

實時熒光定量PCR儀是一種高度敏感、準確和多功能的分子生物學工具，已成為現代基因研究和臨床檢測中的核心設備。隨著技術的不斷發展，qPCR儀器將繼續在醫學、制藥、環境保護等領域發揮重要作用。