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)兼容性亦適配多重擴(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)計的高級熒光定量PCR平臺，支持多種通量模塊互換及自動化平臺集成。

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. 自動化兼容性

Q7具備與自動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

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。