絕大多數聚合酶鏈反應方法依賴于熱循環。熱循環將反應物暴露于加熱和冷卻的重復循環中，以允許不同的溫度依賴性反應——具體地說，脫氧核糖核酸融化和酶-驅動DNA復制。聚合酶鏈反應使用兩種主要試劑-引物(引物是短的單鏈DN段，稱為寡核苷酸，是目標DNA區域的互補序列)和DNA聚合酶。在PCR反應的步，DNA雙螺旋結構的兩條鏈在高溫下物理分離，這個過程稱為脫氧核糖核酸變性。第二步，降低溫度，引物與互補的脫氧核糖核酸序列結合。這兩條DNA鏈就變成了模板，以酶促的方式從構成DNA的自由核苷酸中組裝出一條新的DNA鏈。隨著聚合酶鏈反應的進行，產生的DNA本身被用作復制的模板，啟動了一個連鎖反應，原始的DNA模板是以指數形式放大。聚合酶鏈反應的一個主要限制是，為了產生允許其選擇性擴增的引物，需要關于目標序列的先前信息。無錫實時定量PCR研究方案

聚合酶鏈式反應的步驟：標準的PCR過程分為三步：DNA變性：（90℃-96℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵斷裂，形成單鏈DNA；退火：（60℃-65℃）：系統溫度降低，引物與DNA模板結合，形成局部雙鏈。延伸：（70℃-75℃）：在Taq酶（在72℃左右，活性很好）的作用下，以dNTP為原料，從引物的3′端開始以從5′→3′端的方向延伸，合成與模板互補的DNA鏈。每一循環經過變性、退火和延伸，DNA含量即增加一倍。現在有些PCR因為擴增區很短，即使Taq酶活性不是很好也能在很短的時間內復制完成，因此可以改為兩步法，即退火和延伸同時在60℃-65℃間進行。無錫實時定量PCR研究方案聚合酶鏈反應五要素：參加PCR反應的物質主要有五種即：引物、酶、dNTP、模板和緩沖液。

聚合酶鏈式反應PCR技術的基本原理類似于DNA的天然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性-退火-延伸三個基本反應步驟構成：模板DNA的變性：模板DNA經加熱至93℃左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結合，為下輪反應作準備；模板DNA與引物的退火（復性）：模板DNA經加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合；引物的延伸：DNA模板-引物結合物在72℃、DNA聚合酶（如TaqDNA聚合酶）的作用下，以dNTP為反應原料，靶序列為模板，按堿基互補配對與半保留復制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈，重復循環變性-退火-延伸三過程就可獲得更多的“半保留復制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環的模板。每完成一個循環需2～4分鐘，2～3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。

聚合酶鏈式反應的試驗污染：實驗室中克隆質粒的污染：在分子生物學實驗室及某些用克隆質粒做陽性對照的檢驗室，這個問題也比較常見。因為克隆質粒在單位容積內含量相當高，另外在純化過程中需用較多的用具及試劑，而且在活細胞內的質粒，由于活細胞的生長繁殖的簡便性及具有很強的生命力。其污染可能性也很大。污染的監測：一個好的實驗室，要時刻注意污染的監測，考慮有無污染是什么原因造成的污染，以便采取措施，防止和消除污染。重復性試驗。選擇不同區域的引物進行PCR擴增。聚合酶鏈反應是一種非常強大和實用的研究工具。

聚合酶鏈式反應的特點：靈敏度高：PCR產物的生成量是以指數方式增加的，能將皮克(pg=10-12）量級的起始待測模板擴增到微克（μg=-6）水平。能從100萬個細胞中檢出一個靶細胞；在病毒的檢測中，PCR的靈敏度可達3個RFU(空斑形成單位）；在細菌學中很小檢出率為3個細菌。簡便、快速：PCR反應用耐高溫的Taq DNA聚合酶，一次性地將反應液加好后，即在DNA擴增液和水浴鍋上進行變性-退火-延伸反應，一般在2～4 小時完成擴增反應。擴增產物一般用電泳分析，不一定要用同位素，無放射性污染、易推廣。純度要求低：不需要分離病毒或細菌及培養細胞，DNA 粗制品及RNA均可作為擴增模板。可直接用臨床標本如血液、體腔液、洗嗽液、毛發、細胞、活組織等DNA擴增檢測。熱啟動/冷完成聚合酶鏈反應是通過新的雜合聚合酶實現的，這些酶在環境溫度下不活躍。無錫實時定量PCR研究方案

嵌套聚合酶鏈反應的兩組引物用于兩個連續的PCR。無錫實時定量PCR研究方案

聚合酶鏈式反應準備：PCR所用的酶主要有兩種來源：Taq和Pfu，分別來自兩種不同的噬熱菌。其中Taq擴增效率高但易發生錯配。Pfu擴增效率弱但有糾錯功能。所以實際使用時根據需要必須做不同的選擇。模板即擴增用的DNA，可以是任何來源，但有兩個原則，純度必須較高，第二濃度不能太高以免抑制。緩沖液的成分很為復雜，除水外一般包括四個有效成分：緩沖體系，一般使用HEPES或MOPS緩沖體系；一價陽離子，一般采用鉀離子，但在特殊情況下也可使用銨根離子；二價陽離子，即鎂離子，根據反應體系確定，除特殊情況外不需調整；輔助成分，常見的有DMSO、甘油等，主要用來保持酶的活性和幫助DNA解除纏繞結構。無錫實時定量PCR研究方案

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