準(zhǔn)確PCR結(jié)果，少不了電動(dòng)移液器

    摘要    

定量聚合酶鏈反應(yīng)（qPCR）分析具有高靈敏度，這是其成功并廣泛應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的最重要原因之一。然而，包括移液技術(shù)在內(nèi)的許多因素都會(huì)對(duì)qPCR分析的結(jié)果產(chǎn)生影響。PCR Master Mix 通常在qPCR準(zhǔn)備期間使用，但可能很難對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確移液。在本研究中，我們測試了在qPCR中使用電動(dòng)移液器移取Master Mix。研究證明，使用電動(dòng)移液器搭配低吸附濾芯吸頭或標(biāo)準(zhǔn)濾芯吸頭對(duì)Master Mix移液，可獲得良好的精準(zhǔn)性，并能確保移液速度及結(jié)果的重現(xiàn)性。從而得出結(jié)論，在進(jìn)行基于PCR的分析時(shí)，使用電動(dòng)移液器移取Master Mix確保得到可重復(fù)且可靠的結(jié)果。

    引言    

基于PCR的應(yīng)用已成為生物制藥工藝、臨床診斷和學(xué)術(shù)研究的關(guān)鍵手段。然而，在執(zhí)行定量聚合酶鏈反應(yīng)（qPCR）時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變性可能是個(gè)問題，移液誤差是需要重點(diǎn)關(guān)注的變化來源之一。在qPCR準(zhǔn)備階段，對(duì)Master Mix試劑進(jìn)行移液具有挑戰(zhàn)性。Master Mix通常由聚合酶、dNTP、MgCl2以及可能含吐溫和甘油成分的緩沖液組成。

本應(yīng)用說明的目的是測試在PCR分析應(yīng)用中使用電動(dòng)移液器移取Master Mix的可靠性。在定量PCR準(zhǔn)備階段，使用電動(dòng)移液器搭配低吸附濾芯吸頭來移取Master Mix，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（定量循環(huán)，Cq）由準(zhǔn)確度和精準(zhǔn)度（重現(xiàn)性）來進(jìn)行評(píng)價(jià)。

    方法    

移液器和移液器吸頭選擇

使用Picus®電動(dòng)移液器、Safetyspace低吸附濾芯吸頭和濾芯吸頭。Picus®使用多次分液模式。移取Master Mix時(shí)，將電動(dòng)移液器速度參數(shù)設(shè)置為1。

   qPCR準(zhǔn)備   

qPCR準(zhǔn)備階段使用Picus®電動(dòng)移液器、Safetyspace濾芯吸頭及低吸附濾芯吸頭。Lo-Bind EP管用于DNA樣品制備及Master Mix的制備。制備用于所有測試的PCR Master Mix儲(chǔ)備液使用了MaximaSYBR Green qPCR Master Mix（不含ROX）、大腸桿菌uidA基因引物以及無核酸酶水。

用移液器將八個(gè) 15μL 的Master Mix重復(fù)樣品移取至PCR板孔中，用于各種測試條件。無模板對(duì)照（NTC）樣品不含大腸桿菌基因組DNA，并加入 5μL 無核酸酶水。用類似方法移取 5μL 含有1×10⁶、1×10⁵、1×10⁴、1×10³ 以及1×10² 個(gè)拷貝丨反應(yīng)大腸桿菌gDNA的系列稀釋標(biāo)準(zhǔn)品。

在每個(gè)測試孔中有 5μL 含有1×10³ 個(gè)拷貝丨反應(yīng)的大腸桿菌gDNA。使用Picus® 電動(dòng)移液器的多次分液功能及低吸附濾芯吸頭以相同的方式將所有DNA樣本添加到PCR管中。使用LightCycler®480 qPCR儀進(jìn)行qPCR。循環(huán)參數(shù)如下：在 95°C下預(yù)培養(yǎng) 10 分鐘，隨后在 95°C 10 秒、55°C 10 秒、75°C 15 秒，75°C延伸 10 秒，40 次循環(huán)。

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品、對(duì)照品和樣品中的SYBR綠色熒光激發(fā)進(jìn)行定量。使用LightCycler® 480軟件確定定量循環(huán)（Cq）值和實(shí)際拷貝數(shù)，并使用MS Excel分析結(jié)果。

    數(shù)據(jù)分析   

Cq值的百分比系統(tǒng)誤差（%S）反映了處理Master Mix的儀器系統(tǒng)（移液器和吸頭系統(tǒng)）Cq值的誤差。移液過程中的隨機(jī)誤差是結(jié)果精準(zhǔn)度的測量，反映了實(shí)驗(yàn)中重復(fù)樣品之間的差異。Cq值的百分比隨機(jī)誤差（%R）反映了結(jié)果的重現(xiàn)性，并且可能受到實(shí)驗(yàn)人員移液操作的影響。

    結(jié)果    

如圖1所示，當(dāng)使用低吸附濾芯吸頭移取Master Mix 時(shí)，電動(dòng)移液器的多次分液模式所得結(jié)果為：Cq=24.54±0.09、Cq的百分比系統(tǒng)誤差=0.12、Cq的百分比隨機(jī)誤差=0.37；相比之下，采用標(biāo)準(zhǔn)濾芯吸頭所得結(jié)果為：Cq=24.52±0.16，Cq的百分比系統(tǒng)誤差=0.04，Cq的百分比隨機(jī)誤差=0.67。

在這兩種情況下，使用電動(dòng)移液器所得的結(jié)果都具有良好的重現(xiàn)性（百分比隨機(jī)誤差），且Cq值的百分比系統(tǒng)誤差均保持在低水平。電動(dòng)移液器的多次分液模式可確保通過一次吸液后，將Master Mix按順序分配到所有八個(gè)重復(fù)孔中，顯著提高了移液速度也減少了移液器吸頭的使用數(shù)量，更環(huán)保的同時(shí)也減少了更換吸頭造成的差異。

    討論    

研究證明，在PCR準(zhǔn)備階段使用電動(dòng)移液器可以得到出色的結(jié)果，結(jié)果的百分比誤差很低。與標(biāo)準(zhǔn)濾芯吸頭相比，使用電動(dòng)移液器的多次分液模式搭配低吸附濾芯吸頭可提供更好的結(jié)果。對(duì)于仍使用標(biāo)準(zhǔn)移液器吸頭移取Master Mix的實(shí)驗(yàn)室來說，多次分液搭配標(biāo)準(zhǔn)濾芯吸頭可提供次佳的結(jié)果重現(xiàn)性（精準(zhǔn)度）。

 Conclusion

基于PCR原理的實(shí)驗(yàn)中使用電動(dòng)移液器移取Master Mix可確保高準(zhǔn)確度和精準(zhǔn)度。此外，電動(dòng)移液器可加快完成實(shí)驗(yàn)的速度，減少移液所需的時(shí)間，使操作更符合人體工程學(xué)。因此，使用電動(dòng)移液器可以降低實(shí)驗(yàn)室工作人員患上重復(fù)性勞損（RSI）的可能性，并使實(shí)驗(yàn)更不容易出錯(cuò)，它還能在相同的實(shí)驗(yàn)中使用更少的移液器吸頭，因此也是更環(huán)保的選擇。