เครื่องมือPCR เชิงปริมาณหรือที่เรียกว่าเครื่อง PCR แบบเรียลไทม์เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่ใช้ในการขยายและตรวจจับDNAโดยรวมฟังก์ชันของเครื่องควบคุมอุณหภูมิและเครื่องวัดฟลูออเรสเซน ซ์เข้าด้วยกัน ทำให้สามารถทำการวิเคราะห์ PCR เชิงปริมาณ ได้ เครื่องมือ PCR เชิงปริมาณจะตรวจจับสัญญาณฟลูออเรสเซนซ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการขยาย DNA ซึ่งมีความสัมพันธ์กับปริมาณ DNA ที่สร้างขึ้น これによりทำให้สามารถวัดปริมาณ DNA เฉพาะที่อยู่ในตัวอย่างได้อย่างแม่นยำ เครื่องมือเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในหลายด้าน เช่นการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนการตรวจจับความแปรผันทางพันธุกรรมการระบุจีโนไทป์และการวินิจฉัยเชื้อแบคทีเรียและไวรัส

เครื่อง PCR เชิงปริมาณเครื่องแรกได้รับการอธิบายในปี 1993 ^{[ 1 ]}และมีรุ่นเชิงพาณิชย์สองรุ่นวางจำหน่ายในปี 1996 ภายในปี 2009 มีรุ่นที่แตกต่างกันถึงสิบแปดรุ่นจากผู้ผลิตเจ็ดราย^{[ 2 ]}ราคาอยู่ระหว่างประมาณ 4,500 ถึง 150,000 ดอลลาร์สหรัฐ^{[ 3 ] [ 4 ]}เครื่องมือ PCR แบบเรียลไทม์มีหลายรูปแบบวางจำหน่ายในตลาด โดยระบบที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้รองรับเพลท 96 หรือ 384 หลุม คุณสมบัติหลัก ได้แก่ การควบคุมอุณหภูมิ การตรวจจับฟลูออเรสเซนซ์ (ฟลูออริเมตรี) และปริมาณงานของตัวอย่าง

เครื่องมือ PCR เชิงปริมาณมักมีซอฟต์แวร์ในตัวสำหรับ การรับ และวิเคราะห์ข้อมูล แบบเรียลไทม์ รวมถึงการหาปริมาณ การ วิเคราะห์กราฟการหลอมละลายและตัวชี้วัดการควบคุมคุณภาพ ระบบส่วนใหญ่ใช้บล็อกความร้อนแบบ Peltier

การทำปฏิกิริยา PCR เชิงปริมาณอย่างมีประสิทธิภาพต้องอาศัยการควบคุมอุณหภูมิที่รวดเร็ว แม่นยำ และแม่นยำ

มีการสาธิต การ ทำ PCR 30 รอบ ในเวลาน้อยกว่า 10 นาที ^{[ 5 ]}การทำ PCR แบบรวดเร็วมีประโยชน์หลายประการ ได้แก่ ลดเวลาในการได้ผลลัพธ์ เพิ่มปริมาณงานของระบบ และปรับปรุงความจำเพาะของปฏิกิริยา^{[ 6 ]}อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ การแลกเปลี่ยนทางวิศวกรรมระหว่างความสะดวกในการใช้งาน ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ และความเร็ว หมายความว่าเวลาในการทำปฏิกิริยามักจะมากกว่า 25 นาที^{[ 2 ]}

ความไม่สม่ำเสมอของอุณหภูมิระหว่างการหมุนเวียนอุณหภูมิส่งผลให้เกิดความแปรปรวนใน PCR ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}และน่าเสียดายที่เทอร์โมไซเคิลบางเครื่องไม่ตรงตามข้อกำหนดที่ผู้ผลิตกล่าวอ้าง^{[ 10 ]}การเพิ่มความเร็วของการหมุนเวียนอุณหภูมิโดยทั่วไปจะลดความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ และอาจลดความแม่นยำของPCR เชิงปริมาณได้^{[ 11 ]}

ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิยังมีผลโดยตรงต่อความสามารถในการแยกแยะผลิตภัณฑ์ PCR ที่แตกต่างกันโดยการวิเคราะห์จุดหลอมเหลว^{[ 12 ]}นอกจากความสม่ำเสมอแล้วความละเอียดที่เครื่องมือสามารถควบคุมอุณหภูมิได้ยังเป็นปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพเมื่อทำการวิเคราะห์จุดหลอมเหลวที่มีความละเอียดสูง^{[ 13 ]}

ดังนั้น ความเร็ว ความแม่นยำ และความสม่ำเสมอของการควบคุมอุณหภูมิ จึงเป็นคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่สำคัญของเครื่องมือ PCR เชิงปริมาณ

เครื่องมือ PCR เชิงปริมาณจะตรวจสอบความคืบหน้าของ PCR และลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ถูกขยายโดยการวัดค่าการเรืองแสง

ช่วงของฉลากเรืองแสงชนิดต่างๆ ที่สามารถตรวจสอบได้ ความแม่นยำในการวัด และความสามารถในการแยกแยะสัญญาณจากฉลากที่แตกต่างกัน ล้วนเป็นคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ

ด้วยการใช้เครื่องมือที่มีช่องแสงเพียงพอและการเพิ่มประสิทธิภาพการทดสอบอย่างละเอียด สามารถวัดปริมาณเป้าหมายที่แยกจากกันได้มากถึง 7 รายการพร้อมกันในปฏิกิริยา PCR เดียว^{[ 14 ]}อย่างไรก็ตาม แม้จะมีการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างละเอียด ช่วงไดนามิกที่มีประสิทธิภาพของการทดสอบมัลติเพล็กซ์ดังกล่าวมักจะลดลงเนื่องจากการรบกวนระหว่างปฏิกิริยาที่เป็นส่วนประกอบ^{[ 15 ]}

สัญญาณรบกวนในการวัดฟลูออเรสเซนซ์ส่งผลต่อความแม่นยำของ qPCR โดยทั่วไปแล้วจะเป็นฟังก์ชันของการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแหล่งกำเนิดแสง สัญญาณรบกวนของตัวตรวจจับ และสัญญาณรบกวนทางกล การวิเคราะห์ปัจจัยหลายอย่างชี้ให้เห็นว่าการมีส่วนร่วมของสัญญาณรบกวนทางกลเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุด และระบบที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ในเส้นทางแสงมีแนวโน้มที่จะให้ความแม่นยำเชิงปริมาณที่ดีขึ้น^{[ 9 ]}

นอกจากนี้ เมื่อทำการวิเคราะห์การหลอมละลายที่มีความละเอียดสูงปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อความไวใน การตรวจจับเฮเทอ โรดูเพล็กซ์คือความแม่นยำของฟลูออริเมตริก^{[ 13 ]}

ดังนั้น จำนวนช่องสัญญาณแสงและระดับสัญญาณรบกวนในการวัดฟลูออเรสเซนซ์จึงเป็นคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่สำคัญของเครื่องมือPCR เชิงปริมาณ ด้วยเช่นกัน

• พีซีอาร์แบบเรียลไทม์

• เครื่องปั่น PCR แบบเรียลไทม์ที่มีจำหน่าย