定量PCR

定量PCR（Quantitative PCR，qPCR）是一種利用DNA聚合酶鍊式反應（PCR）技術量化檢測目標DNA數量的方法。這種方法在醫學診斷、基因表現研究、遺傳學分析以及病毒滴定等領域具有廣泛的應用價值。

一、定義與原理

定量PCR旨在估算樣本中的原始模板數。其原理是基於PCR擴增的規律性，在PCR擴增的指數期內，透過測量擴增產物的量來反推原始模板的數量。具體來說，如果知道擴增的產物量N及PCR擴增的效率e，便可以利用公式計算出原始模板No的值。

在即時螢光定量PCR（Real-time Fluorescent Quantitative PCR，FQ-PCR）中，也引入了螢光化學物質，隨著PCR反應的進行，螢光訊號強度等比例增加。透過設定螢光閾值和測量循環閾值（CT值），也就是螢光訊號達到設定閾值時所經歷的循環數，可以進一步精確地計算起始DNA模板的數量。

二、實驗步驟

定量PCR實驗通常包括以下幾個關鍵步驟：

1.準備試劑：包括模板DNA、引子（前向引子和反向引子）、DNA聚合酶、dNTP（四種脫氧核苷酸）、緩衝液和MgCl2等。

2.建構反應體系：將模板DNA、引子、DNA聚合酶、dNTP、緩衝液及MgCl2等混合，得到PCR反應液。

3.優化PCR擴增條件：調整溫度條件與PCR循環數，確保PCR反應在最佳條件下進行。

4.PCR擴增：包括變性、退火和延伸三個步驟，透過多次循環實現目標DNA的指數級擴增。

5.檢測PCR產物：可透過凝膠電泳、螢光定量PCR或即時定量PCR等方法進行。即時定量PCR因其能夠即時監測PCR反應進程並準確測量PCR產物數量而備受青睞。

三、技術特點

1.高靈敏度：定量PCR能夠檢測極低濃度的DNA模板，適用於微量樣本的分析。

2.高特異性：透過特異性引子的設計，可以確保PCR反應只針對目標DNA序列進行擴增。

3.定量準確：結合螢光定量技術，可實現對起始DNA模板數量的精確定量。

4.應用廣泛：在醫學診斷、基因表現研究、遺傳學分析、病毒滴定等領域均有重要應用。

四、應用前景

隨著生物技術的不斷發展，定量PCR在科學研究和臨床上的應用前景日益廣闊。特別是在病毒滴定方面，qPCR技術以其快速、敏感、污染機率低和可重複的特點，已成為許多病毒檢測的首選方法。此外，在基因表現研究、遺傳學分析等領域，定量PCR也扮演著不可取代的角色。

由上文可知定量PCR是一種重要的分子生物學技術，其在多個領域的應用前景值得期待。隨著技術的不斷進步和完善，相信定量PCR將在未來的科學研究和臨床工作中發揮更重要的作用。