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杭州實(shí)了個(gè)驗(yàn)生物科技有限公司
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Thermo Fisher QuantStudio® Q3/Q5/Q7 熒光定量PCR系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用介紹
一、引言
實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qPCR）技術(shù)是分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的核酸定量方法。Thermo Fisher Scientific旗下的QuantStudio®系列qPCR平臺提供了多個(gè)型號，包括Q3、Q5、Q7等，分別面向入門級、常規(guī)科研與高通量科研需求，具備不同的功能配置和適用場景。本文將系統(tǒng)介紹三款主要型號的設(shè)計(jì)特征、核心參數(shù)、性能差異與應(yīng)用適配性，幫助科研人員、教學(xué)單位與檢測機(jī)構(gòu)根據(jù)實(shí)際需求做出設(shè)備選型決策。
二、QuantStudio® Q3系統(tǒng)介紹
QuantStudio® 3（簡稱Q3）是面向基礎(chǔ)科研與教學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的入門級熒光定量PCR系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作，主要用于中低通量分析任務(wù)。
1. 系統(tǒng)配置
檢測通道：3色熒光通道，典型通道包括FAM/SYBR Green、VIC/HEX、ROX；
樣本通量：標(biāo)準(zhǔn)96孔，兼容0.2 mL PCR管、八聯(lián)管、標(biāo)準(zhǔn)孔板；
光學(xué)系統(tǒng)：LED激發(fā)光源，CMOS圖像檢測模塊；
溫控模塊：基于Peltier技術(shù)的加熱-冷卻單元，溫控精度可達(dá)±0.25°C；
軟件平臺：配套Design & Analysis軟件，支持相對定量、絕對定量、熔解曲線分析、基因分型等基本應(yīng)用。
2. 應(yīng)用場景
Q3適合于基因表達(dá)分析、教學(xué)演示、基因分型初步研究、轉(zhuǎn)基因檢測等需求有限的小型實(shí)驗(yàn)場所，強(qiáng)調(diào)操作直觀、設(shè)置簡化。內(nèi)置觸屏與WiFi功能適合教學(xué)實(shí)驗(yàn)或遠(yuǎn)程管理。
三、QuantStudio® Q5系統(tǒng)介紹
QuantStudio® 5（簡稱Q5）在硬件結(jié)構(gòu)、熒光通道數(shù)、溫控性能等方面進(jìn)行了增強(qiáng)，適用于中等通量科研與臨床前研究。
1. 技術(shù)參數(shù)
檢測通道：最高可配置6色熒光通道，適配SYBR、TaqMan、SNP分析等應(yīng)用；
光學(xué)模塊：獨(dú)立濾光片組，LED多波長激發(fā)，CCD成像技術(shù)；
溫控能力：
升溫速率：約4.25°C/s；
溫控均一性：±0.4°C；
可調(diào)節(jié)熱蓋壓力適配多種耗材；
支持格式：96孔（標(biāo)準(zhǔn)版）或384孔（高通量版）；
分析軟件：
自動(dòng)閾值與基線校準(zhǔn)；
多重檢測分析；
云端Thermo Fisher Connect支持遠(yuǎn)程操作、數(shù)據(jù)同步與項(xiàng)目管理。
2. 適用范圍
Q5適合大部分常規(guī)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，例如高重復(fù)性qPCR檢測、病毒載量監(jiān)測、臨床前篩查、SNP/miRNA分析等，兼具通量、靈活性與數(shù)據(jù)處理能力。其多通道與數(shù)據(jù)兼容性亦適配多重?cái)U(kuò)增實(shí)驗(yàn)。
四、QuantStudio® Q7系統(tǒng)介紹
QuantStudio® 7 Flex（簡稱Q7）是面向高通量、多用戶、多場景實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的高級熒光定量PCR平臺，支持多種通量模塊互換及自動(dòng)化平臺集成。
1. 硬件特征
模塊可替換：
支持96孔、384孔、高速96孔（Fast Block）、TaqMan Array Card；
模塊更換靈活，適用于不同實(shí)驗(yàn)任務(wù)；
檢測通道：最大6色熒光通道，支持熒光探針、染料多重檢測；
溫控系統(tǒng)：
升溫速率：高達(dá)6.5°C/s（Fast Block）；
溫控均一性：±0.15°C，適用于高精度實(shí)驗(yàn)；
光學(xué)系統(tǒng)：
高靈敏度CCD圖像采集系統(tǒng)；
高功率LED與自動(dòng)濾光模塊切換。
2. 軟件功能
配套Design & Analysis軟件提供高級分析功能：
定量分析、SNP基因分型、CNV分析、融合基因檢測；
多達(dá)10000次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理；
LIMS系統(tǒng)兼容性；
用戶權(quán)限控制與操作日志記錄。
3. 自動(dòng)化兼容性
Q7具備與自動(dòng)化液體處理平臺無縫對接能力，支持高通量TaqMan Array實(shí)驗(yàn)、藥物篩查、多批次樣本檢測等需求。適合大型研究機(jī)構(gòu)、生物制藥企業(yè)或省級以上疾病防控中心等單位部署。
五、三款型號對比分析
| 項(xiàng)目 | Q3 | Q5 | Q7 Flex |
|---|---|---|---|
| 通量配置 | 固定96孔 | 96孔（可選384孔） | 熱模塊可換（96/384/Fast/Array） |
| 檢測通道 | 3色 | 4/5/6色 | 6色 |
| 升溫速率 | ~3.5°C/s | ~4.25°C/s | ~6.5°C/s（Fast Block） |
| 溫度均一性 | ±0.25°C | ±0.4°C | ±0.15°C |
| 軟件分析功能 | 基礎(chǔ)分析功能 | 增強(qiáng)多重分析、遠(yuǎn)程同步 | 高級分析、自動(dòng)化整合 |
| 適用對象 | 教學(xué)、小型科研 | 中等通量實(shí)驗(yàn)室 | 高通量平臺、企業(yè)研發(fā)中心 |
| 模塊更換 | 否 | 否 | 支持模塊互換 |
| 云端支持 | 是（Thermo Cloud） | 是（支持遠(yuǎn)程項(xiàng)目協(xié)作） | 是（企業(yè)級項(xiàng)目管理） |
| 自動(dòng)化兼容 | 否 | 部分支持 | 支持全流程自動(dòng)化 |
六、采購與選型建議
根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)任務(wù)、預(yù)算與長期使用規(guī)劃，三款型號可分別匹配不同實(shí)驗(yàn)室階段：
若主要用途為教學(xué)或初步科研探索，推薦Q3型號，操作簡便、結(jié)構(gòu)緊湊；
若為科研主力平臺、具備一定通量需求且關(guān)注數(shù)據(jù)精度與可擴(kuò)展性，可選用Q5；
若實(shí)驗(yàn)室任務(wù)多變、涉及高通量、多模塊實(shí)驗(yàn)或希望實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化平臺對接，Q7 Flex提供更高的靈活度與控制力。
此外，Q5與Q7均支持云端遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)共享，適合現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室協(xié)同作業(yè)與結(jié)果可追溯管理。
七、結(jié)語
Thermo Fisher QuantStudio®系列qPCR平臺通過分級設(shè)計(jì)策略，為不同階段、不同規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室提供靈活解決方案。無論是基礎(chǔ)教學(xué)、科研驗(yàn)證，還是企業(yè)級的高通量核酸檢測，用戶均可根據(jù)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度與預(yù)算匹配合適平臺。通過合理配置耗材、探針與分析軟件，可實(shí)現(xiàn)廣泛的核酸定量、分型與載量評估等應(yīng)用場景，為分子生物實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)固支撐。
