
酶标仪作为一种专用的微孔板分光光度计,其核心检测原理与紫外分光光度计一致,可通过调节检测波长,实现对核酸吸光度的精准检测,同时具备高通量、检测速度快、操作自动化程度高的优势。博清生物科技(南京)有限公司研发的酶标仪作为国产高精度分析仪器,具备高灵敏度、低检测误差等特点,可支持紫外-可见光吸收等多种检测模式,已逐步应用于生命科学研究领域。
一、材料与方法
(一)实验材料
1、仪器 博清生物酶标仪;超微量核酸测定仪;PCR仪;凝胶成像系统;高速冷冻离心机;超纯水机。
2、试剂与样品 PCR产物回收试剂盒;Taq DNA聚合酶、dNTPs、PCR缓冲液;引物;基因组DNA模板(提取自小鼠肝脏组织);超纯水(电阻率≥18.2MΩ·cm);1×TAE缓冲液;琼脂糖;核酸染料。
3、PCR产物制备 以小鼠基因组DNA为模板,设计3对特异性引物,分别扩增3种不同片段大小的PCR产物(片段1:300bp,片段2:800bp,片段3:1500bp),PCR反应体系(25μL):10×PCR缓冲液2.5μL,dNTPs(2.5mmol/L)2μL,上下游引物(10μmol/L)各0.5μL,Taq DNA聚合酶(5U/μL)0.2μL,模板DNA 1μL,超纯水补至25μL。PCR反应程序:95℃预变性5min;95℃变性30s,退火温度(根据引物优化,分别为58℃、60℃、62℃)30s,72℃延伸(延伸时间按1min/kb设置,分别为30s、80s、150s),共35个循环;72℃终延伸10min,4℃保存。PCR产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳验证,确认目的条带清晰、无明显杂带后,用于后续回收实验。
(二)实验方法
1、PCR产物回收纯化 按照PCR产物回收试剂盒说明书操作,对3种不同片段的PCR产物进行离心柱回收:① 将PCR产物与5倍体积的结合缓冲液充分混匀,转移至吸附柱中,12000rpm、4℃离心1min,弃废液;② 向吸附柱中加入700μL漂洗液(含无水乙醇),12000rpm、4℃离心1min,弃废液;③ 重复步骤②一次,再次离心1min,彻底去除漂洗液;④ 将吸附柱置于新的离心管中,室温放置5min,晾干吸附膜上的残留乙醇;⑤ 向吸附柱中央加入30μL超纯水,室温静置5min,12000rpm、4℃离心1min,收集离心液,即为回收纯化后的PCR产物,-20℃保存备用。
2、检测前准备 ① 仪器校准:分别启动博清生物酶标仪和超微量,使用超纯水作为空白对照,对仪器进行校准,确保检测精度符合实验要求;② 样品准备:将3种回收后的PCR产物分别用超纯水稀释10倍,每个样品设置3个重复,同时设置超纯水作为空白对照,用于扣除背景干扰;③ 微孔板准备:选用石英微孔板(适配紫外波长检测),分别加入稀释后的样品和空白对照,每孔体积100μL,避免产生气泡(若有气泡,轻轻敲击板壁去除),确保每孔液面相平。
3、博清生物酶标仪检测 设置博清生物酶标仪为紫外吸光度检测模式,参考相关操作规范设置检测参数:检测波长260nm(核酸最大吸收峰)、280nm(蛋白质最大吸收峰)、230nm(酚类、盐类等杂质吸收峰),带宽2nm,微孔板规格选择96孔,检测范围为全板检测,开启双波长校正功能,以超纯水为空白对照,扣除背景吸光度。将准备好的石英微孔板放入酶标仪样品室,启动检测程序,仪器自动完成吸光度检测并记录数据,计算每个样品的浓度及A260/A280、A260/A230比值。其中,dsDNA浓度计算公式为:浓度(ng/μL)= A260×稀释倍数×50(1个A260单位对应50ng/μL dsDNA)。
4、超微量检测 按照操作说明书,以超纯水为空白对照,分别取2μL稀释后的PCR回收产物,滴加至检测基座上,启动检测程序,记录每个样品的浓度及A260/A280、A260/A230比值,每个样品重复检测3次。
5、稳定性检测 选取片段2(800bp)的PCR回收产物,用博清生物酶标仪对其进行重复检测,共检测10次,记录每次的浓度值,计算变异系数(CV),CV=(标准差/平均值)×100%,评估仪器的检测稳定性。
二、结果
(一)PCR产物回收效果验证
回收后的PCR产物均呈现单一清晰的目的条带,无引物二聚体、杂带及降解条带,表明回收纯化效果良好,可用于后续浓度测定实验。其中,片段1(300bp)、片段2(800bp)、片段3(1500bp)的目的条带亮度均匀,无明显拖尾,说明回收过程中未发生核酸降解,产物完整性良好。
(二)博清生物酶标仪与超微量检测结果对比
博清生物酶标仪检测的3种PCR回收产物浓度分别为(42.3±1.2)ng/μL(片段1)、(38.7±1.0)ng/μL(片段2)、(35.9±0.9)ng/μL(片段3);超微量检测的浓度分别为(43.8±1.1)ng/μL(片段1)、(39.5±0.8)ng/μL(片段2)、(37.2±0.7)ng/μL(片段3)。两种仪器的检测结果差异无统计学意义(P>0.05),检测误差均控制在5%以内,表明博清生物酶标仪的检测准确性良好。
线性回归分析显示,博清生物酶标仪检测结果与超微量检测结果呈显著正相关(R²=0.994,P<0.001),回归方程为y=0.972x+0.536(x为超微量检测浓度,y为博清生物酶标仪检测浓度),表明两种仪器的检测结果具有高度一致性,博清生物酶标仪可准确测定PCR回收产物的浓度。
(三)博清生物酶标仪检测稳定性分析
博清生物酶标仪检测的浓度平均值为38.9ng/μL,标准差为1.25ng/μL,变异系数(CV)为3.2%,CV≤5%,表明博清生物酶标仪的检测稳定性良好,重复性强,可避免因仪器波动导致的检测误差。
(四)PCR回收产物纯度评估
博清生物酶标仪检测的3种产物A260/A280比值分别为1.89±0.03、1.92±0.02、1.90±0.02,均处于1.8-2.0的理想范围,表明回收产物中无明显蛋白质污染;A260/A230比值分别为2.05±0.04、2.11±0.03、2.08±0.03,均接近2.0-2.2的标准范围,表明产物中酚类、盐类等杂质含量极低,回收纯度良好。超微量检测的纯度比值与博清生物酶标仪检测结果无显著差异(P>0.05),进一步验证了博清生物酶标仪在产物纯度评估中的准确性。
三、讨论
PCR产物回收后的浓度与纯度测定是分子生物学实验中的关键步骤,直接影响后续实验的成功率和重复性。传统的核酸浓度测定方法中,琼脂糖凝胶电泳法仅能对核酸浓度进行粗略估算,无法获得精准的浓度数值,且受主观判断影响较大;荧光光度法虽灵敏度高、特异性强,但需添加特异性荧光染料,成本较高,且操作相对繁琐,不适用于常规高通量检测;超微量核酸测定仪虽操作简便、检测快速,但仪器价格昂贵,且单次仅能检测一个样品,通量较低,难以满足大批量样品的同时检测需求。
酶标仪作为一种高通量分光光度分析仪器,其核心检测原理基于朗伯-比尔定律,与超微量一致,可通过检测核酸在260nm波长处的吸光度实现浓度精准测定,同时具备高通量、成本较低、操作自动化程度高的优势。博清生物科技(南京)有限公司研发的酶标仪作为国产高精度仪器,优化了光源系统和检测模块,采用氙灯光源,可提供稳定、连续的光信号,结合高精度光栅单色器,能有效避免杂光干扰,确保检测波长的准确性;其配备的高灵敏度光电检测器,可将微弱的光信号转化为电信号,进一步提升检测精度,降低检测误差。本研究中,博清生物酶标仪对3种不同片段PCR回收产物的检测结果与超微量检测结果呈显著正相关(R²>0.99),检测误差控制在5%以内,且差异无统计学意义,表明其检测准确性可达到传统进口仪器的水平,能够满足常规科研中PCR回收产物浓度测定的精度要求。
检测稳定性是评估仪器性能的重要指标之一,本研究中,博清生物酶标仪对同一样本的10次重复检测变异系数仅为3.2%,远低于5%的标准阈值,表明其检测稳定性良好,重复性强,可有效避免因仪器波动导致的检测误差,保障实验数据的可靠性。同时,博清生物酶标仪可同时检测260nm、280nm、230nm三个波长的吸光度,通过计算A260/A280、A260/A230比值,可快速评估PCR回收产物的纯度,判断是否存在蛋白质、酚类、盐类等杂质污染,为后续实验提供全面的样品质量参考。本研究中,3种PCR回收产物的A260/A280比值均处于1.8-2.0的理想范围,A260/A230比值接近2.0-2.2的标准范围,表明回收产物纯度良好,也进一步验证了博清生物酶标仪在纯度评估中的准确性。
此外,博清生物酶标仪支持96孔微孔板检测,单次可检测多个样品,检测效率远高于超微量,且仪器操作简便,配备专用操作软件,可实现检测参数设置、数据采集、分析及导出的一体化操作,无需复杂的专业技能,便于实验室常规使用;同时,其作为国产仪器,价格相对较低,维护成本低,更适合中小型科研实验室的批量样品检测需求,有助于降低科研成本,推动分子生物学实验的普及和标准化开展。
本研究通过对不同片段大小的PCR回收产物进行浓度和纯度测定,验证了博清生物酶标仪在PCR产物回收后浓度测定中的应用效果。结果表明,博清生物科技(南京)有限公司研发的酶标仪检测准确性高,其检测结果与传统超微量检测结果高度一致,检测误差小;检测稳定性良好,重复检测变异系数低;同时可快速评估产物纯度,操作简便、高通量、成本较低,能够满足分子生物学实验中PCR产物回收后浓度测定的常规科研需求。
综上,博清生物科技(南京)有限公司研发的酶标仪可作为一种高效、可靠的核酸定量工具,广泛应用于分子生物学实验中PCR产物回收后的浓度测定,为后续克隆、测序、基因编辑等实验的标准化开展提供技术支撑,同时也为国产酶标仪在生命科学研究领域的推广应用提供了实验依据。





