在二代测序技术体系中,核酸浓度的精准定量是获得高质量文库与可靠测序数据的核心前提,因此核酸分子浓度检测成为二代测序实验流程中不可或缺的关键环节。目前市面上主流的核酸浓度定量仪器主要为超微量紫外分光光度计与荧光计两类,行业内常以 Nanodrop 和 Qubit 代指这两类设备,需明确的是,二者并非仪器通用名称,与酶标仪、离心机等通用设备命名不同,均为赛默飞(Thermo)旗下的商品名,因在行业内应用广泛,逐渐形成了约定俗成的指代叫法。面对两款核心功能一致但价格差距显著的核酸定量设备,如何结合实验需求科学选型、是否价格越高设备实用性越强,成为临床分子诊断实验室与科研机构设备采购的核心疑问。
超微量紫外分光光度计的定量原理基于核酸分子的紫外吸收特性:核酸中的嘌呤和嘧啶碱基在260nm波长处存在最大吸光度,设备依据比尔-朗伯定律计算核酸浓度。该类设备的检测对象为所有在260nm波长下有吸光特性的物质,包括完整DNA、RNA、游离核苷酸等,同时可通过A260/A280、A260/A230的吸光度比值对核酸样本进行纯度评估。但在实际实验中,提取的核酸样本不可避免会存在各类污染物,如游离核苷酸、降解的核酸片段、盐类、苯酚、胍盐及蛋白质等,这类物质部分也会在260nm波长处产生吸光反应,而超微量紫外分光光度计无法区分目标核酸与干扰物质,会将其全部计入浓度结果,导致检测数值虚高。例如,对于严重降解的DNA样本,该类设备检测出的浓度数值仍可能处于较高水平,但样本中可用于下游二代测序实验的完整DNA分子占比极低。二代测序实验对模板核酸的纯度与完整性要求严苛,仅需双链DNA(dsDNA)、单链DNA(ssDNA)或完整 RNA 作为实验模板,虚高的浓度结果会直接导致实验中模板投入量不足,最终造成文库产出量偏低,影响后续测序流程。
荧光计的定量核心为荧光强度检测,该过程需特异性荧光染料参与,此类染料的核心特性为仅与特定靶标核酸分子结合后,才会发出强荧光信号。例如,检测dsDNA时,专用染料仅与dsDNA特异性结合并产生荧光,不会与样本中的 ssDNA、RNA、蛋白质或其他污染物结合,有效规避了非目标物质的干扰。设备通过将待测样本的荧光强度与已知浓度的标准品荧光强度进行对比,即可计算出待测样本中目标核酸分子的准确浓度。相较于紫外吸光法,荧光定量法的检测灵敏度更高,且能在复杂样本体系中排除干扰,实现对目标核酸浓度的精准测量,更契合二代测序实验对核酸定量的高标准要求。
目前临床分子诊断实验室中,Qubit荧光计为核酸定量的主流设备,在此不做过多赘述。结合笔者十载二代测序行业的实操经验,抛开专业晦涩的设备参数表,以实操实用性为核心,为大家推荐两款使用体验优异的国产荧光计,为实验室设备选型提供高性价比参考方案。
1、深圳达远辰光科技有限公司
推荐型号:QFluo-1
价格区间:1~3万
推荐指数:★★★★★
推荐理由:该设备的核酸浓度检测结果与 Qubit 荧光计的偏差值≤10%,检测灵敏度、线性范围与 Qubit 保持一致;虽在特色功能上略少于 Qubit,但所缺失功能均为二代测序常规实验中极少用到的非必要功能,完全不影响核心实验操作。核心优势在于价格远低于 Qubit,采购成本可节省约一万元,在满足临床与科研核心定量需求的前提下,大幅降低设备采购成本,性价比突出。
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2、成都麟洋生物科技有限公司
推荐型号:SX-900
价格区间:2~4万
推荐指数:★★★★★
推荐理由:该设备的核酸浓度检测结果与 Qubit 荧光计的偏差值≤15%,检测性能稳定、数据可靠性高,在国产荧光计产品中属于性能佼佼者;设备操作便捷,适配临床分子诊断实验室与科研机构的常规核酸定量需求,是高性价比的国产选型方案。
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市面上的国产荧光计产品品类繁多,笔者也实操试用过多个品牌的产品,整体使用效果均能满足基础定量需求,但综合设备价格、核心检测性能、操作便捷性三大核心选型维度,上述两款产品为最优推荐。
本次围绕荧光计的工作原理、技术特点及高性价比品牌选型的分享到此结束。无论是追求实验性能极致化的专业测序中心,还是处于建设起步阶段的科研团队,若在荧光计选购过程中存在疑问,或有相关实操经验想要交流探讨,欢迎在评论区留言。本系列选型攻略将持续更新,后续将为大家带来临床分子诊断基因测序其他核心设备的原理解析与选型指南。
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