一起來了解PCR反應中用到的添加劑！

在 PCR 技術廣泛應用于科研、臨床檢測等領域的今天，引物設計的合理性是反應成功的基礎，但體系優化同樣關鍵。為提升擴增特異性、保護酶活性、減少非特異產物，各類功能明確的 PCR 添加劑逐漸成為體系優化的核心工具。這些添加劑通過調控 DNA 結構、清除反應干擾、穩定關鍵酶類等機制，為 PCR 反應的高效進行保駕護航。深入理解其作用原理與應用邊界，是科研工作者實現反應性能突破的重要前提。

一、降低非特異性擴增：精準靶向的核心添加劑

PCR 反應中，非特異性擴增往往源于引物錯配、模板二級結構或溫度波動引發的非特異結合，兩類添加劑通過不同機制針對性解決這一問題。

甲酰胺：調控 DNA 穩定性，壓制非特異擴增

甲酰胺作為一種無色清澈的有機溶劑，其化學特性使其成為 PCR 體系中調控 DNA 結構的關鍵試劑。它能夠與 DNA 雙螺旋的大溝、小溝區域結合，破壞堿基間的氫鍵與疏水相互作用，直接降低 DNA 的解鏈溫度。這一特性讓 DNA 在更低溫度下即可完成解鏈，為引物與模板的特異性結合創造條件，同時有效減少引物錯配導致的非特異擴增，顯著提升反應效率。

實際應用中，甲酰胺的常用濃度控制在 1%~5%。值得注意的是，使用時需充分考量其與反應體系其他成分的相互作用，避免因成分干擾削弱整體反應效果，需結合具體實驗場景進行濃度優化。

TMAC：強化雜化特異性，穩定反應溫度窗口

四甲基氯化銨（TMAC）憑借獨特的電荷作用機制，成為提升 PCR 特異性的重要選擇。它與 DNA 鏈上的負電荷基團發生相互作用，形成一層電荷屏蔽層，有效削弱 DNA 鏈間的靜電斥力，讓引物與模板的結合更趨穩定。這一特性不僅能在較高退火溫度下維持引物 - 模板的特異性結合，還能提升 DNA 的解鏈溫度，減少因溫度波動引發的非特異擴增。

TMAC 的常用濃度范圍為 15~100mM，具體數值需通過實驗驗證確定。其在簡并引物參與的反應中表現尤為突出，能有效彌補簡并引物特異性不足的短板，為復雜模板的擴增提供支持。

二、蛋白質類添加劑：保障反應精準性的關鍵助力

蛋白質類添加劑通過結合雜質、保護核酸或抑制非特異相互作用，從多個維度保障 PCR 反應的精準進行。

BSA：清除抑制雜質，提升反應穩定性

牛血清白蛋白（BSA）是 PCR 體系中應用廣泛的蛋白質類添加劑，其分子量約 66.46KDa，憑借豐富的氨基酸殘基與疏水基團，展現出多重功能。它能特異性結合反應體系中的酚類化合物等抑制劑與雜質，避免這類物質影響 DNA 聚合酶的活性與穩定性；同時可減少反應物在管壁的附著，提升反應底物的利用率，進而提高擴增產量。

BSA 的常規使用濃度約為 0.8mg/ml，實際應用中需根據模板純度、反應體系組成等因素調整，通過實驗驗證確定最佳濃度，確保其充分發揮作用而不產生副作用。

TthSSB：保護單鏈 DNA，規避非特異結構

耐熱單鏈結合蛋白（TthSSB）的核心作用聚焦于單鏈 DNA（ssDNA）的保護。在 PCR 反應的解鏈階段，瞬時形成的 ssDNA 易受核酸酶攻擊，且可能形成二級結構影響引物結合，TthSSB 能特異性結合這些 ssDNA，既抵御核酸酶的降解，又能抑制二級結構形成，從源頭減少非特異性產物的產生，為引物與模板的正常結合掃清障礙。

BT：抑制引物二聚體，優化引物利用效率

牛凝血酶（BT）的獨特價值在于針對性抑制引物二聚體的形成。引物二聚體是 PCR 反應中常見的非特異產物，會消耗引物與反應資源，降低目標產物產量。BT 通過調控引物間的相互作用，阻止其非特異性結合形成二聚體，確保引物能高效參與與模板的結合反應，提升目標擴增的效率與純度。

三、多功能補充添加劑：完善體系的 “輔助軍團”

除核心功能添加劑外，一系列補充類添加劑從保護酶活性、促進反應啟動、維持體系穩定等角度，進一步優化 PCR 反應效果。

海藻糖：保護聚合酶活性，抵御熱變性影響

海藻糖在 PCR 體系中的核心作用是保護 DNA 聚合酶。PCR 反應的高溫循環易導致聚合酶熱變性失活，海藻糖能在蛋白熱變性過程中維持其骨架結構，有效防止 DNA 聚合酶變性；同時還能抵御血液中的抑制物干擾，減少酶蛋白在玻璃器皿表面的附著，為聚合酶創造穩定的工作環境，保障反應持續高效進行。

亞精胺：促進復合物形成，加速反應啟動

亞精胺通過調控反應關鍵組分的相互作用發揮增益效果。它能促進 DNA 聚合酶、引物與模板三者的結合，助力 PCR 起始復合物快速形成，從反應啟動階段提升擴增效率，讓目標片段的擴增更迅速、更充分，尤其適用于模板濃度較低或擴增難度較大的反應體系。

甘油與丙二醇：調控 Tm 值，穩定酶類活性

甘油與丙二醇作為兼具多重功能的添加劑，在 PCR 體系中發揮雙重作用。一方面，二者能降低引物的解鏈溫度（Tm 值），適配不同退火溫度需求的反應；另一方面，它們能有效防止 DNA 聚合酶在高溫循環中變性，維持酶的催化活性，為反應的穩定性提供保障，是通用性較強的體系優化試劑。

DTT：抗氧化護酶，維持反應環境

二硫蘇糖醇（DTT）作為強效還原劑，其核心功能是抗氧化保護。PCR 反應過程中，氧化環境可能導致聚合酶變性失活，DTT 通過清除體系中的活性氧，保護聚合酶免受氧化損傷，維持其穩定的催化活性，為反應的順利進行提供穩定的化學環境。

PCR enhancer：復合增效劑，謹慎適配場景

PCR enhancer 并非單一成分，而是由 DMSO、甜菜堿、TMAC、海藻糖等多種添加劑復配而成的混合物。它通過協同作用降低 DNA 的 Tm 值或增強 Taq DNA 聚合酶的穩定性，全面提升 PCR 反應效率。但需特別注意，這類復合添加劑可能會降低 PCR 反應的保真度，因此在高保真 PCR 實驗中需謹慎使用，避免影響擴增產物的準確性。

在 PCR 體系優化中，添加劑的選擇并非 “多多益善”，而是需要結合引物特性、模板質量、擴增目標及反應條件精準匹配。不同添加劑的作用機制存在差異，盲目組合可能引發成分間的相互干擾，反而影響反應效果。

對于科研工作者而言，深入理解各類 PCR 添加劑的作用原理與應用邊界，是實現反應效率與特異性雙重提升的關鍵。合理運用這些優化工具，不僅能解決常規 PCR 反應中的非特異、低產等問題，更為復雜樣本（如含抑制物、低豐度模板）的擴增提供了更多解決方案，為科研與檢測工作的順利推進提供有力支撐。