| 众所周知,Nanodrop 和 Qubit 是分子生物学实验中两种主流的定量工具,有些科研童鞋会有疑问,核酸定量是不是有Nanodrop就足够了?那么今天就这个问题,展开讲讲各自的原理和应用差异。首先澄清的是,Nanodrop和Qubit名字并非仪器通用的名字,与酶标仪、离心机这种描述不一样,他们其实是Thermo旗下的商品名,由于在行业圈里使用广泛,慢慢形成了固有的叫法。Nanodrop准确的称谓应该是紫外-可见光分光光度计,利用核酸(嘌呤和嘧啶碱基)在260nm波长处有最大吸收峰的紫外吸收特性,底层原理是通过比尔-朗伯定律计算浓度。(可参考历史文章吸光度和OD值是一回事吗?)它的测量对象是所有在260nm有吸收的物质(DNA, RNA, 游离核苷酸,包括其他类似某些杂质),最后通过A260/A280, A260/A230的比值来做纯度评估。另外,它也是可以测蛋白浓度的。实验中你想要的双链DNA、单链DNA或RNA,但环境样本含有大量污染物,比如游离的核苷酸、降解的核酸片段、某些盐类、苯酚、胍盐、以及蛋白质。这个时候,Nanodrop因测量限制而无法区分,会一并计入浓度,导至结果虚高。例如,一个严重降解的RNA样品,Nanodrop测出来浓度可能依然很高,但实际可用于下游实验的完整RNA分子很少。顾名思义,荧光计检测的是荧光强度,目标物肯定需要有染料参与,而且这是一种只有与特定目标分子结合后才会发出强烈荧光的染料。最后是与已知浓度的标准品曲线进行比较,从而计算出待测样品的准确浓度。该仪器对特殊染料及试剂(标准品)有很高依赖,常见有dsDNA染料,只能嵌入双链DNA的双螺旋结构中发光;RNA染料,只与RNA结合(需先去除DNA酶),Thermo经典试剂盒子包含Qubit dsDNA 检测试剂提供两个定量范围(HS 和 BR,定量范围不同),价格会有点贵,不过国内很多品牌已经都基本可以媲美了。与Nanodrop不同的是,游离核苷酸、单链核酸(如果用dsDNA染料)、蛋白质、盐等污染物几乎不与染料结合,因此不会被计入浓度,所以Qubit给出的浓度,更接近代表样品中有功能的、完整的核酸分子的数量。这对于需要精确知道模板拷贝数的实验至关重要。经过上面的原理和应用的对比后,很容易发现,Nanodrop适合样品的快速测验,比如检测核酸提取是否成功,粗略评估样品纯度等,具体场景有普通酶切、PCR初筛等。如果你要精确定量,荧光计是不二选择,如NGS中的文库定量,浓度不准会导至测序数据量严重偏差,当然,试剂使用和仪器成本都会有所提高。对于要求非常严格的实验,最稳妥的方案是结合使用两者:先用NanoDrop快速评估样本的浓度大致范围和纯度(检查有无明显污染),再用Qubit对同一份样本进行精确定量,以确保投入量的准确性。现在市面上有一些新型号的仪器也整合了荧光检测功能,一台仪器即可实现两种测量。
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