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核酸含量檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-02 17:41:35 更新時(shí)間：2025-08-01 17:41:35

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

核酸含量檢測(cè)是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域中至關(guān)重要的一項(xiàng)分析技術(shù)，它專門用于定量測(cè)定生物樣品中核酸（如脫氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA）的濃度、純度和總量。核酸作為遺傳信息的載體，其含量的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于各種研究和應(yīng)用具有深遠(yuǎn)影響，包括基因組測(cè)序、疾病診斷（如癌癥和遺傳病篩查）、藥物開(kāi)發(fā)（如靶向治療）、環(huán)境微生物監(jiān)測(cè)以及食品安全檢測(cè)等。在實(shí)驗(yàn)室操作中，不準(zhǔn)確的核酸測(cè)量可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗、數(shù)據(jù)偏差或虛假結(jié)果，因此檢測(cè)必須確保高精度和可靠性。核酸含量檢測(cè)通常涉及多個(gè)參數(shù)，如核酸在特定波長(zhǎng)下的吸光度、熒光強(qiáng)度或擴(kuò)增效率，這些參數(shù)能反映樣品的質(zhì)量指標(biāo)（如是否有蛋白質(zhì)、鹽分或有機(jī)溶劑污染）。隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，核酸檢測(cè)已成為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的基石，尤其在COVID-19大流行期間，其在病毒核酸檢測(cè)中的應(yīng)用凸顯了其在公共衛(wèi)生安全中的關(guān)鍵作用?？偟膩?lái)說(shuō)，核酸含量檢測(cè)不僅為科研提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還為臨床診斷和工業(yè)質(zhì)量控制奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。

檢測(cè)項(xiàng)目

核酸含量檢測(cè)涵蓋多個(gè)具體項(xiàng)目，旨在全面評(píng)估樣品的核酸特性。主要檢測(cè)項(xiàng)目包括總DNA含量測(cè)定，用于細(xì)胞遺傳學(xué)分析（如染色體倍性檢測(cè)）或法醫(yī)學(xué)DNA分型；總RNA含量測(cè)定，在基因表達(dá)研究中至關(guān)重要（如RNA-seq測(cè)序前的質(zhì)量控制）；以及特定核酸序列的定量，例如通過(guò)qPCR檢測(cè)特定基因拷貝數(shù)或病毒載量。此外，純度檢測(cè)是核心項(xiàng)目之一，通過(guò)測(cè)量吸光度比值（如A260/A280用于評(píng)估蛋白質(zhì)污染，理想比值約為1.8-2.0；A260/A230用于檢測(cè)有機(jī)溶劑殘留，理想比值大于2.0）來(lái)確保樣品無(wú)雜質(zhì)干擾。其他項(xiàng)目還包括核酸完整性檢測(cè)（如通過(guò)凝膠電泳觀察降解程度）和濃度換算（基于標(biāo)準(zhǔn)曲線將吸光度值轉(zhuǎn)換為ng/μL或μg/mL）。這些項(xiàng)目共同構(gòu)成了核酸分析的完整框架，幫助研究人員優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和減少誤差。

檢測(cè)儀器

核酸含量檢測(cè)依賴于一系列先進(jìn)的儀器設(shè)備，這些儀器能高效、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)定量分析。最常用的儀器包括紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（如Thermo Scientific NanoDrop系列），它利用核酸在260nm波長(zhǎng)處的吸光特性，快速測(cè)量濃度和純度，適合大批量樣品處理；熒光計(jì)（如Invitrogen Qubit Fluorometer），通過(guò)熒光染料（如Qubit dsDNA HS試劑）結(jié)合核酸后發(fā)出特定熒光，提供高靈敏度的定量結(jié)果，特別適用于低濃度樣品。實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀（如Applied Biosystems QuantStudio）是另一個(gè)關(guān)鍵儀器，用于基于擴(kuò)增反應(yīng)的核酸定量，具有卓越的精確度和動(dòng)態(tài)范圍。此外，毛細(xì)管電泳儀（如Agilent Bioanalyzer）能同時(shí)分析核酸大小、純度和濃度，常用于下一代測(cè)序前的質(zhì)量控制。這些儀器各有優(yōu)勢(shì)：分光光度計(jì)操作簡(jiǎn)便且低成本，但可能受雜質(zhì)影響；熒光計(jì)和PCR儀靈敏度高，但需要專業(yè)試劑和維護(hù)。選擇合適的儀器取決于檢測(cè)項(xiàng)目需求、樣品量和預(yù)算限制，以確保高效可靠的檢測(cè)流程。

檢測(cè)方法

核酸含量檢測(cè)的方法多樣，每種方法基于不同的原理和技術(shù)平臺(tái)，以滿足特定應(yīng)用場(chǎng)景。主要方法包括紫外分光光度法（UV Spectrophotometry），這是最傳統(tǒng)的方法，通過(guò)測(cè)量樣品在260nm處的吸光度（OD值）計(jì)算濃度，公式為濃度（μg/mL）= OD260 × 50（DNA）或40（RNA），同時(shí)結(jié)合A260/A280比值評(píng)估純度；該方法簡(jiǎn)單快速，但可能受非核酸雜質(zhì)干擾。熒光法（Fluorometry）使用染料如SYBR Green或PicoGreen特異性結(jié)合核酸，在激發(fā)光下產(chǎn)生熒光信號(hào)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，靈敏度高（可檢測(cè)低至pg/μL水平），但需避光操作。實(shí)時(shí)定量PCR（qPCR）方法通過(guò)擴(kuò)增核酸序列并監(jiān)測(cè)熒光積累，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)定量，適用于絕對(duì)或相對(duì)濃度測(cè)定（如病毒載量檢測(cè)）；數(shù)字PCR（dPCR）則提供更精確的絕對(duì)定量，通過(guò)分區(qū)擴(kuò)增減少變異。其他方法包括比色法（如diphenylamine反應(yīng)）和微流體技術(shù)。方法選擇應(yīng)綜合考慮樣品類型（如血樣或組織）、所需靈敏度（如臨床診斷需高精度）和資源可用性，以確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

核酸含量檢測(cè)必須遵循嚴(yán)格的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性、可重復(fù)性和國(guó)際可比性。這些標(biāo)準(zhǔn)由權(quán)威機(jī)構(gòu)制定，包括ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）標(biāo)準(zhǔn)如ISO 20395:2018，它提供了DNA定量方法的驗(yàn)證指南，強(qiáng)調(diào)線性范圍、檢測(cè)限和魯棒性測(cè)試；CLSI（臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）指南如MM19-A2，用于分子診斷中的核酸定量規(guī)范，包括樣品處理、儀器校準(zhǔn)和質(zhì)量控制步驟；以及MIQE（Minimum Information for Publication of Quantitative Real-Time PCR Experiments）原則，要求實(shí)驗(yàn)中報(bào)告關(guān)鍵參數(shù)（如引物序列、擴(kuò)增效率）。此外，行業(yè)特定標(biāo)準(zhǔn)如FDA指南用于藥物開(kāi)發(fā)的核酸純度檢測(cè)（要求A260/A280比值符合范圍），或NGS（下一代測(cè)序）前的QA/QC協(xié)議。遵守這些標(biāo)準(zhǔn)有助于最小化實(shí)驗(yàn)誤差（如批次間變異），提高數(shù)據(jù)可信度，并促進(jìn)多實(shí)驗(yàn)室間的數(shù)據(jù)整合。實(shí)踐中，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn)、使用標(biāo)準(zhǔn)品（如Lambda DNA）和參與外部質(zhì)量評(píng)估，以維持檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的一致性。