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杭州實了個驗生物科技有限公司
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瀏覽次數Thermo Fisher熱循環儀與實時熒光PCR儀的區別與應用解析
聚合酶鏈式反應（PCR）作為分子生物學的基礎技術之一，已經從基礎擴增發展出更高級的實時熒光定量PCR（qPCR）。而賽默飛（Thermo Fisher Scientific）作為PCR技術的設備制造商，其旗下的**熱循環儀系列（如ProFlex、SimpliAmp）與實時熒光PCR系統（如QuantStudio系列）**在全球范圍內廣泛應用。
雖然它們都以“PCR"為核心，但在功能定位、檢測方式、硬件配置和應用目的上存在顯著區別。本文將圍繞這兩類儀器的不同，從技術角度展開解析，并為實驗選型提供參考建議。
一、概念與原理差異
1. 熱循環儀（Thermal Cycler）
熱循環儀，也被稱為“PCR儀"，是用于擴增DNA模板的設備。其工作原理是通過反復加熱與降溫，實現DNA模板的變性、退火和延伸，最終形成成千上萬倍的DNA片段。
主要功能：精確控制溫度循環，使PCR反應體系進行擴增。
檢測方式：不帶檢測功能，需擴增完成后使用凝膠電泳等方法進行檢測。
2. 實時熒光定量PCR儀（Real-Time PCR / qPCR）
實時熒光PCR儀在傳統PCR的基礎上集成了熒光檢測模塊，可在每個循環結束后通過檢測熒光信號強度，實時監測產物的擴增情況，實現定量分析。
主要功能：擴增+定量+分析，可得出Ct值、擴增曲線等數據。
檢測方式：通過熒光染料或探針檢測擴增產物的數量。
二、硬件結構對比
| 部件 | 熱循環儀（如ProFlex） | 實時熒光PCR儀（如QuantStudio） |
|---|---|---|
| 控溫模塊 | 有（加熱/冷卻模塊） | 有（精密控溫） |
| 熒光檢測系統 | 無 | 有（激發光源+檢測器） |
| 軟件系統 | 控溫程序管理 | 控溫+熒光監控+數據分析 |
| 數據輸出 | 溫度程序/運行日志 | 實時擴增曲線/Ct值/標準曲線 |
| 屏幕操作 | 彩色觸屏為主 | 彩色觸屏 + 軟件界面 |
三、功能與用途比較
熱循環儀主要功能：
基因擴增
載體構建（如限制性酶切連接）
突變引入
RT-PCR第一步逆轉錄
梯度PCR優化反應體系
實時熒光PCR儀主要功能：
基因表達定量分析（qPCR）
微生物/病原體定量檢測
SNP 分型
DNA甲基化研究
藥物敏感性篩查
臨床分子診斷研究（如病毒核酸檢測）
簡而言之：熱循環儀偏向“擴增"，而實時熒光PCR偏向“定量分析"。
四、具體產品介紹與差異
1. 熱循環儀代表產品：ProFlex™ PCR系統
模塊可更換（3×32、96孔、384孔）
支持梯度PCR
無熒光檢測系統
彩色觸控屏幕，操作簡潔
程序可存儲與USB導出
適合日常分子克隆、常規DNA擴增、PCR條件優化等。
2. 實時熒光PCR代表產品：QuantStudio™系列
常見型號：
QuantStudio 3/5：適合科研初級用戶，96孔設計
QuantStudio 6/7 Flex：中高通量，支持96/384孔模塊轉換
QuantStudio 12K Flex：超高通量，支持OpenArray平臺
核心特征：
多通道熒光檢測（FAM、VIC、ROX等）
可實時生成擴增曲線、溶解曲線
支持標準曲線法、ΔΔCt法進行定量分析
軟件分析功能豐富，可輸出報告、熱圖、分型圖等
適合基因表達分析、臨床研究、病原檢測和基因分型等高要求實驗。
五、軟件與數據處理差異
熱循環儀軟件特點：
著重程序編排與管理
僅提供控溫和運行日志
無數據分析模塊
實時熒光PCR軟件特點：
包含實驗設計、數據采集、擴增曲線分析等功能
可設置標準品濃度生成標準曲線
支持樣本定量、分型判定、熔解曲線分析等
實時熒光PCR的軟件功能更全面，處理的數據量也更大，需要一定的培訓基礎。
六、實驗應用差異化舉例
| 實驗目的 | 適用儀器 |
|---|---|
| 克隆驗證、基因擴增 | 熱循環儀 |
| 熒光探針法病毒檢測（如SARS-CoV-2） | 實時熒光PCR |
| 梯度溫度優化 | 熱循環儀（帶梯度功能） |
| 微量樣本絕對定量 | 實時熒光PCR |
| 教學與培訓用基礎PCR | 熱循環儀（如SimpliAmp） |
七、實驗室選型建議
| 實驗室類型 | 推薦設備 |
|---|---|
| 分子生物學基礎實驗室 | 熱循環儀（SimpliAmp、ProFlex） |
| 藥物研發、轉錄組分析實驗室 | 實時熒光PCR（QuantStudio 5/7） |
| 臨床或檢測中心 | 實時熒光PCR（QuantStudio 6/12K） |
| 教學、教學科研結合平臺 | 熱循環儀 + 熒光PCR組合配置 |
八、常見誤區澄清
實時熒光PCR儀不是“版"熱循環儀，它們工作目標不同，一個側重擴增，一個側重實時檢測和數據分析。
熱循環儀無法進行定量分析，需后續用電泳或其他分析手段才能判斷擴增效果。
實時熒光PCR設備雖然價格較高，但在病毒檢測、基因表達分析等場景中不可替代。
九、結語
賽默飛熱循環儀和實時熒光PCR儀是分子實驗室中各司其職的工具。前者是PCR技術的基礎設備，后者則是在其基礎上擴展出的數據分析平臺。選擇哪一種設備，應基于實驗目的、預算、操作人員的技能水平等綜合考慮。
對于基礎DNA擴增實驗，熱循環儀即可滿足；而涉及基因定量、分型分析等高級實驗，則必須依賴實時熒光PCR系統完成。
