安庆市实时荧光定量PCR仪研发

PCR产品占据分子诊断的主要市场，基因芯片是分子诊断市场发展的主要趋势。PCR产品灵敏度高、特异性强、诊断窗口期短，可进行定性、定量检测，可广泛用于肝炎、性病、肺感染性疾病、优生优育、遗传病基因、肿瘤等，填补了早期免疫检测窗口期的检测空白，为早期诊断、早期治疗、安 全用血提供了有效的帮助。基因芯片是分子生物学、微电子、计算机等多学科结合的结晶，综合了多种现代高精尖技术，被专家誉为诊断行业产品。但其成本高、开发难度大，产品种类很少，只用于科研和药物筛选等用途。

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热启动PCR（hot start PCR）是指使Taq DNA 聚合酶只有在样品温度至少超过70℃时才发挥作用的PCR，可提高反应的特异性。Taq DNA 聚合酶通常在比适宜温度低得多的条件下仍有较强的活性。PCR 反应的初加热过程中，样品温度上升到70℃之前，在较低的温度下引物可能与部分单链模板形成非特异性结合，并在Taq DNA 聚合酶的作用下延伸。结果会导致非靶序列的扩增，影响反应的特异性。热启动可减少非靶序列的扩增，提高反应的特异性。在引物设计时如果某位点因为遗传元件的定位而受限，如site-directed 突变、表达克隆或用于DNA 工程的遗传元件的构建和操作等情况，热启动PCR 尤为有效。

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选择灵敏度高的热启动Taq酶。一般说，Taq酶的扩增效率高，灵敏度就高，但也有不一致的情况。如果要扩增的样本目标基因丰度较低，建议对Taq酶的扩增灵敏度进行检测。常见的检测方法是将目标基因质粒片段进行10倍或5倍梯度稀释，在较低的几个稀释度进行PCR检测，选择检测灵敏度较高的热启动Taq酶。目前国内市场上常用的ABI、Bioline、Biog的扩增灵敏度都比较高，但知名品牌T的灵敏度略低，研究者可根据自身的实验要求进行选择。

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分子诊断是当代医学发展的重要前沿领域之一，其核心技术是基因诊断，常规技术包括：（1）聚合酶链式反应（PCR）；（2）DNA测序（DNA sequencing）；（3）荧光原位杂交技术（FISH）；（4）DNA印迹技术（ DNA blotting ）；（5）单核苷酸多态性（SNP）；（6）连接酶链反应（LCR）；（7）基因芯片技术（gene chip）。

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Taq DNA聚合酶具有很高的加工合成特性，在适反应温度时，dNTP的掺入速度为35～100 nt/（s．酶分子），扩增长度可达7.6 kb。在低温条件下，Taq DNA聚合酶的活性明显降低，导致此酶在模板内局部二级结构区域的延伸能力受阻或前进速率常数与解离常数的比值发生改变。在较高的温度（95℃以上）时，很少有DNA合成；在体外，DNA在较高温度时的合成速度受到引物或引物链与模板链双链结构稳定性的限制。由于Taq DNA聚合酶的适反应温度高达75～80℃，故退火温度和延伸温度均可适当提高，这限制了非特异性扩增产物的出现，增加了PCR反应的特异性。

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由于应用领域广泛，分子诊断行业在全球得到了飞速发展。随着靶向治疗逐渐成为肿瘤准确治疗的重要方法，释放更多肿瘤个性化用药检测（伴随检测）需求。新靶向药不断推出和个性化用药检测渗透率提升，推动了个性化用药检测行业的快速发展。基因测序已在无创产前检测（NIPT）大规模应用，并基于全 面二孩政策推动需求快速增长。未来随着技术进步和成本下降，基因测序在肿瘤早筛和个人基因组检测领域中应用前景更广。