1、LightCycler480实时荧光定量实时荧光定量PCR系统及其应用系统及其应用 精准源于设计，极速出自创新精准源于设计，极速出自创新 罗氏应用科学部罗氏应用科学部roche-applied-science实时定量实时定量PCR仪发展简史仪发展简史1985 Kary Mullis 发明了发明了PCR技术技术1991 Hoffmann-La Roche公司获得全球公司获得全球PCR专利权专利权1993 罗氏分子系统公司罗氏分子系统公司Russell Higuchi发明实时定量发明实时定量PCR仪仪1993 Kary Mullis 因发明因发明PCR技术而获得诺贝尔化学奖技术而获得诺贝尔化学奖1
2、995 罗氏诊断公司推出后来成为罗氏诊断公司推出后来成为PCR诊断行业金标准的诊断行业金标准的COBAS Amplicor分分 析仪析仪2019 罗氏诊断罗氏诊断公司应用科学部推出公司应用科学部推出LightCycler全自动实时定量全自动实时定量PCR系统系统2019 LightCycler全自动实时定量全自动实时定量PCR系统全球销量突破系统全球销量突破 5000台，成为全球台，成为全球 销量最大的单型号实时定量销量最大的单型号实时定量PCR系统系统2019 LightCycler 480实时定量实时定量PCR仪器上市仪器上市2019 目前至今，罗氏诊断公司拥有目前至今，罗氏诊断公司拥有P
3、CR相关专利上千项，占全球相关专利上千项，占全球PCR专利的专利的 90%以上。以上。LightCyclerLightCycler 1.01.0InstrumentInstrument3232 3 320 20 Sample number Sample number Detection channels Detection channels Sample volume l Sample volume l LightCyclerLightCycler 1.51.5InstrumentInstrument3232 3 32020 LightCyclerLightCycler 480 480 Ins
4、truments(I,Instruments(I,II)II)96/38496/384 5/6 5/6 10-100/5-10-100/5-20202019201920192019 2019/20192019/201920192019 LightCyclerLightCycler 2.0 2.0 Instruments Instruments 32326 620/10020/100LightCycler 系统发展回顾系统发展回顾A Decade of Real-Time PCR Speed and Performance仪仪器器试试剂盒剂盒预预制探针制探针可可更换温控模块更换温控模块多多孔板孔
5、板模模块化软件块化软件LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR系统：系统：系系统构成统构成LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR系统系统独有的Therma-BaseTM技术提升导热效率，提高孔间温度均一性银质散热块加快降温速度加长光路系统改进光学检测的边缘效应快速，高效，均一，无需内参创新的技术改良以获得业内最好的性能创新的技术改良以获得业内最好的性能微孔板模块（银制）Peltier 半导体加热单位 冷却装置（银制）热盖n温度高度均一性，孔间温度的精确度0.1n快速冷却和加热速度(Heating:(4.8)C/s -Cooling:(2.5)C/s)n整个板的精确 P
6、CR 结果96孔模式 1 hour 384孔模式 40 minTherma-BaseTM温控系统构成温控系统构成多孔板座Therma-Base层散热鳍封闭的真空夹层，内壁为灯芯式结构，存贮工作液封闭的真空夹层，内壁为灯芯式结构，存贮工作液通通过蒸发和凝结过程快速传热过蒸发和凝结过程快速传热 使使得得PCR循环快速而精确循环快速而精确!Peltier元件LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR仪仪散散热元件：热元件：Therma-Base LightCycler 480普通实时定量PCR仪热均一性热均一性 不同仪器比较不同仪器比较LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR仪
7、温控系统仪温控系统无Therma-Base有Therma-Basemdr1-e26*cyp2C9-e3*cyp2C9-e7*热均一性对实验结果的影响热均一性对实验结果的影响温控的均一性保证了各个反应样品扩增的均一性，极大降低了检测误差率！温控的均一性保证了各个反应样品扩增的均一性，极大降低了检测误差率！快速循环模式快速循环模式 更快地升降温，提高反应速度，缩短反应进行的时间单位时间内检测的工作量增大，实现更加快速的结果检测！单位时间内检测的工作量增大，实现更加快速的结果检测！快速循环模式快速循环模式 更快地升降温，缩短了可能的非特异性结合，提高PCR 的特异性Amplification of
8、a 536 bp-globin fragmentfrom genomic DNA Time(hr)Sample Temperature(C)GelAnalysisTime for 30Cycles(hr)Temperature Profiles536 bp利于利于PCR体系的优化！体系的优化！典型的典型的96孔板式的顶部光路系统孔板式的顶部光路系统CCD相机光源由于光程差由于光程差,激发光从顶部发激发光从顶部发出到达每孔的强度不一样，出到达每孔的强度不一样，中心强度高于边缘，需要加中心强度高于边缘，需要加入内参照来校正入内参照来校正光密度不一样光学系统光学系统 顶部照射产生的边缘效应顶部照射产
9、生的边缘效应滤滤镜轮镜轮CCD CCD 相相机机多多孔板孔板物物镜镜利用优化的光学检测元件利用优化的光学检测元件（液态光导元件，光通路元件液态光导元件，光通路元件,滤光片和滤光片和冷冷CCDCCD光通光通路元件）将激发光源通过液态光导元件后变成均一的适合微孔板形状的光线路元件）将激发光源通过液态光导元件后变成均一的适合微孔板形状的光线 均一的激发和检测，无光程差均一的激发和检测，无光程差 无需内参照无需内参照荧光校正（荧光校正（ROX）采用折叠光路增加光程，降低激发高度采用折叠光路增加光程，降低激发高度LightCycler 480 光路系统光路系统 氙氙灯灯 CCD相相机机 5个激发通道个激
10、发通道 6个检测通道个检测通道 优化光学组件排列设计优化光学组件排列设计 均均一的激发及检测过程一的激发及检测过程LightCycler 480一大特色就是：从来无需内参染料从来无需内参染料 数据生成(热循环模块)数据检测(光学系统)数据分析(软件系统)每一个步骤都足够准确每一个步骤都足够准确！内参染料内参染料UPL probes1010 100 copiesLightCycler 480 与临床检测与临床检测定量：动态范围定量：动态范围无论是强阳性样品还是弱阳性样品均能轻松同时检测！无论是强阳性样品还是弱阳性样品均能轻松同时检测！LightCycler 480与基因表达调控与基因表达调控微量
11、样品的区分微量样品的区分 精确区分10001000拷贝与拷贝与20002000拷贝 置信度达到99.8%是同类仪器的5倍以上 （其他5000拷贝和10000拷贝）高分辨率有助于对于样品的精细分析！高分辨率有助于对于样品的精细分析！LightCycler 480与基因表达调控与基因表达调控微量样品的定量检测性能微量样品的定量检测性能 微量样品基因表达调控分析微量样品基因表达调控分析 干细胞研究、激光显微切割 以以micro RNAmicro RNA的的qPCRqPCR检测性能为例：检测性能为例：在LightCycler480上检测1、5、10、50个细胞的microRNA表达差异，实验结果与预期
12、结果很好地吻合即使是微量样品的检测分析也是轻松自如！即使是微量样品的检测分析也是轻松自如！96 SamplesR/R:wild typeR/R:wild typeCGG/CGGR/W:wt/mut2R/W:wt/mut2(CGG)/(TGG)R/Q:wt/mut1R/Q:wt/mut1(CGG)/(CAG)Q/Q:mutant 1Q/Q:mutant 1(CAG)/(CAG)W/W:mutant 2W/W:mutant 2(TGG)/(TGG)LightCycler 480 性性能能 两两个邻近个邻近 SNP的的区分区分可互换的热循环模块自己动手DIY，快速方便随机附送装载箱，便于更换模块无需
13、厂家工程师在场无需重新校准更换完毕后仪器自动检测并确认模块型号LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR仪仪96孔孔模块与模块与384孔孔模块互换模块互换 结合结合MagNA Pure 2.0全自动核酸提取全自动核酸提取系统，实现更短的实验转换时间系统，实现更短的实验转换时间 优化的实验和数据处理流程优化的实验和数据处理流程 2小时内完成从核酸纯化到小时内完成从核酸纯化到PCR鉴定鉴定的所有工作，而传统流程需要的所有工作，而传统流程需要6小时小时甚至一个工作日甚至一个工作日LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR系统系统和全自动核酸提取系统联用和全自动核酸提取系统联用Li
14、ghtCycler 480荧光定量荧光定量PCR系统系统结合自动机械臂实现结合自动机械臂实现自动装板自动装板E.g.,Twister II Plate Handler(Caliper Life Science)可配机械臂，自动化分液装置 可配备读码器 可配备LIMS可配备全自动的PCR workflow系统 试剂选择范围广LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR仪：仪：与自动化流程整合与自动化流程整合LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR系统系统全全能能 可可更换热循环模块：更换热循环模块：96 384 可可采用多种样品数及体积：采用多种样品数及体积：96（10-10
15、0 l）；）；384（5-20 l）用用不同光学滤镜组合可检测多种荧光染料：不同光学滤镜组合可检测多种荧光染料：6个检测通道个检测通道 可可选多种检测模式：选多种检测模式：适用目前所有的检测模式适用目前所有的检测模式 方方便强大的软件工具便强大的软件工具 模模块化软件块化软件高高速速 快快速热循环：速热循环：Heating:(4.8)C/s -Cooling:(2.5)C/s 高高性能试剂性能试剂 定定制耗材制耗材LightCycler 480荧光定量荧光定量PCR系统系统准确准确 数据生成数据生成:全新的均一温控循环系统全新的均一温控循环系统 数据捕获数据捕获:优化的均一检测光学系统优化的均一检测光学系统 数据分析数据分析:智能、可靠的算法智能、可靠的算法 与仪器完美配合的耗材与仪器完美配合的耗材自自动化动化 预预装软硬件随时整合自动化设备装软硬件随时整合自动化设备LIMS/条条码模块码模块带带条码的多孔板条码的多孔板 We Innovate Healthcare
