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別到處問(wèn)了,這才是PCR參數(shù)的正確設(shè)置
發(fā)布時(shí)間:2019-07-08瀏覽次數(shù):8919返回列表
大家經(jīng)常談起熒光PCR分析參數(shù)設(shè)置與結(jié)果的關(guān)系、乙肝低值質(zhì)控品濃度的選擇及依據(jù),質(zhì)控品CV值的確定等問(wèn)題。這些問(wèn)題多是大家熟悉但并沒(méi)有深究,在日常工作中多沒(méi)有合理使用,今天和大家討論如下,希望對(duì)實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量提升有所幫助。
基線起點(diǎn)和終點(diǎn)的選擇
基線(Baseline)是指在PCR擴(kuò)增的初數(shù)個(gè)循環(huán)里,熒光信號(hào)變化不大,接近一條直線,這樣的直線即為基線。不同熒光PCR試劑盒由于其敏感性不同,基線起點(diǎn)和終點(diǎn)的設(shè)置也不同。對(duì)于性能的熒光PCR試劑盒,只需要確定基線的終點(diǎn),即在早PCR擴(kuò)增曲線起點(diǎn)前一個(gè)循環(huán)作為終點(diǎn),起點(diǎn)在終點(diǎn)前間隔一個(gè)以上的循環(huán)選擇即可,這樣的分析結(jié)果是穩(wěn)定的。由于PCR干擾物質(zhì)的影響或試劑盒抗干擾性能的差異,有的試劑盒擴(kuò)增曲線,在S型擴(kuò)增前出現(xiàn)曲線下陷或曲線上揚(yáng)的情況。這時(shí)需要對(duì)該樣本曲線進(jìn)行個(gè)性化分析,或?qū)υ摌颖局匦聶z測(cè)。基線的選擇常常與其它分析參數(shù)具有聯(lián)動(dòng)性,不同PCR擴(kuò)增儀的基線確定也有不同。
熒光閾值的選擇
熒光閾值應(yīng)設(shè)在PCR指數(shù)擴(kuò)增的起始,并高于陰性對(duì)照曲線。其數(shù)值選擇與試劑盒的性能有關(guān),對(duì)熒光強(qiáng)度較高的擴(kuò)增曲線,閾值的設(shè)定不一定非要遵循固定的原則,基線確定后,閾值幾乎可以隨機(jī)選擇或直接使用儀器默認(rèn)的閾值;如果試劑盒的熒光擴(kuò)增強(qiáng)度較弱,出現(xiàn)核酸含量較低的樣本擴(kuò)增曲線熒光值較低,這時(shí)閾值的選擇對(duì)低值樣本的定量結(jié)果影響較大(下圖)。因此,針對(duì)試劑盒性能不同,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立自己的閾值范圍,盡可能保證低值樣本檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性。
斜率
試劑盒的標(biāo)準(zhǔn)曲線一般由4個(gè)間隔10倍或100倍梯度濃度的標(biāo)準(zhǔn)品擬合而成。標(biāo)準(zhǔn)品的濃度是由企業(yè)參考品或參考品定值溯源而來(lái),標(biāo)準(zhǔn)品的理論檢測(cè)值和實(shí)際檢測(cè)值進(jìn)行線性擬合,其理論斜率是3.32,但實(shí)際工作中,試劑盒的實(shí)際斜率經(jīng)常出現(xiàn)高于3.32或低于3.32的情況。
主要有以下兩個(gè)原因:
(1)PCR試劑的擴(kuò)增效率不是(偏高或偏低),通常情況是擴(kuò)增效率低于,常見(jiàn)的原因是酶的活性不足、引物探針欠合理或反應(yīng)液非佳條件,導(dǎo)致實(shí)際擴(kuò)增CT值比理論值滯后,這時(shí)斜率會(huì)大于3.32。
(2)試劑盒的標(biāo)準(zhǔn)品溯源定值不準(zhǔn)確。4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品的賦值是按照10倍或100倍的理論值確定,但實(shí)際配制濃度存在逐漸偏高或偏低的情況,或標(biāo)準(zhǔn)品在保存過(guò)程中出現(xiàn)不均一的降解,出現(xiàn)本來(lái)按照10倍稀釋的標(biāo)準(zhǔn)品,實(shí)際測(cè)定值似乎是按照11倍進(jìn)行稀釋的情況。當(dāng)然也存在按照9倍稀釋的斜率。
在實(shí)際工作中,斜率發(fā)生偏倚,
是否需要調(diào)整?調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
先要判斷斜率偏倚的原因,對(duì)準(zhǔn)確進(jìn)行10倍稀釋的核酸或陽(yáng)性樣本,采用性能確定的試劑盒進(jìn)行擴(kuò)增,如果實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)品的斜率大于3.32,說(shuō)明試劑盒的擴(kuò)增效率低于,如果斜率超過(guò)3.6,說(shuō)明試劑盒的質(zhì)量存在問(wèn)題,理應(yīng)換,此時(shí)進(jìn)行斜率調(diào)整并不能解決問(wèn)題。
如果是因操作誤差或試劑盒標(biāo)準(zhǔn)品降解等因素導(dǎo)致的斜率偏倚,可以參照實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)質(zhì)控品進(jìn)行個(gè)別調(diào)整,如果斜率能控制在3.20~3.6之間,實(shí)際檢測(cè)結(jié)果的變化不會(huì)對(duì)臨床報(bào)告的準(zhǔn)確性產(chǎn)生明顯影響。因操作不當(dāng)導(dǎo)致斜率偏倚,在結(jié)果分析中調(diào)整斜率,是十分必要的事情,但要依據(jù)明確,不能一概而論全部進(jìn)行調(diào)整。
斜率低于3.0或高于3.6均導(dǎo)致高濃度和低濃度樣本的報(bào)告值發(fā)生較大偏斜。因此,使用斜率控制檢測(cè)質(zhì)量,是每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)重視的方面。
擴(kuò)增效率的計(jì)算
經(jīng)常我們看到有的PCR擴(kuò)增儀器有擴(kuò)增效率的參數(shù),但在實(shí)際工作中大多不為人知或去科學(xué)使用。我們知道,PCR的原理是指數(shù)擴(kuò)增,每擴(kuò)增一個(gè)循環(huán),核酸的量增加一倍,即呈2的n次方,熒光曲線之間的間距由等式“2的n次方=稀釋倍數(shù)”決定。
這里的n是標(biāo)準(zhǔn)曲線之間的CT值,如果標(biāo)準(zhǔn)曲線之間的稀釋倍數(shù)是10倍,那么2的n次方=10,因此n=3.32,即10倍稀釋的PCR擴(kuò)增效率理論值為間隔3.32個(gè)CT值,也是4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品形成的斜率值。
有的PCR擴(kuò)增儀用百分率表示擴(kuò)增效率,即每個(gè)循環(huán)有效擴(kuò)增模板的百分率,擴(kuò)增效率%=(E-1)×,理想的擴(kuò)增效率是:擴(kuò)增效率(%)=(2-1)×=。
例如,如果標(biāo)準(zhǔn)品的斜率是3.5,那么E=10的(1/-3.5)次方=1.931, 擴(kuò)增效率(%)=(1.931-1)×=93.1%,每個(gè)循環(huán)的終點(diǎn),擴(kuò)增子的拷貝數(shù)每個(gè)循環(huán)增加1.931倍,或93.1%的模板被擴(kuò)增。
擴(kuò)增效率的應(yīng)用
擴(kuò)增效率超越90~105%范圍的影響因素有許多,如果擴(kuò)增效率下降,常見(jiàn)原因是擴(kuò)增試劑盒里的引物和探針設(shè)計(jì)不當(dāng),導(dǎo)致與模板的匹配效率較低。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常采用這種方式檢驗(yàn)所用試劑盒的質(zhì)量。如果檢測(cè)試劑盒標(biāo)準(zhǔn)品的擴(kuò)增效率超過(guò),很可能是標(biāo)準(zhǔn)品稀釋倍數(shù)存在問(wèn)題,即本應(yīng)10倍稀釋的標(biāo)準(zhǔn)品,實(shí)際進(jìn)行了不足10倍的稀釋?zhuān)?dāng)然也存在標(biāo)準(zhǔn)品穩(wěn)定性較差的情況,這都將導(dǎo)致低值樣本的假性升高。
關(guān)于室內(nèi)質(zhì)控品的選擇及CV值
室內(nèi)質(zhì)控是評(píng)價(jià)或發(fā)現(xiàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)穩(wěn)定性的主要方式,質(zhì)控品可以來(lái)自購(gòu)買(mǎi)商品,也可以自行制作,但都應(yīng)確定自身穩(wěn)定性是否良好。稀釋介質(zhì)決定了質(zhì)控品的穩(wěn)定性,這是讓許多企業(yè)和實(shí)驗(yàn)室頭疼的問(wèn)題,其實(shí)無(wú)論DNA樣本還是RNA樣本,配制一個(gè)穩(wěn)定性良好的介質(zhì)并不困難。
還有質(zhì)控品的數(shù)量和濃度的擇,無(wú)論是否有文件規(guī)定,選擇一個(gè)低值樣本進(jìn)行室內(nèi)質(zhì)控是完全科學(xué)可行的,因?yàn)橹?、高濃度的室?nèi)質(zhì)控品,尤其是高于試劑盒定量限3個(gè)數(shù)量級(jí)以上的室內(nèi)質(zhì)控品,對(duì)質(zhì)量控制幾乎沒(méi)有任何意義。
低值室內(nèi)質(zhì)控品的濃度可以根據(jù)試劑盒的定量限來(lái)確定,對(duì)自信度比較高的實(shí)驗(yàn)室,完全可以選擇試劑盒定量限10倍的樣本作為室內(nèi)質(zhì)控品,也可以采用定量限20倍的樣本。例如,如果試劑盒的定量限為20IU/mL, 質(zhì)控品的濃度選擇為200 IU/mL~400 IU/mL。至于CV值,自然應(yīng)該符合<5%的要求。
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