qPCR 擴增效率計算器
輸入 qPCR 標準曲線斜率，即時算出擴增效率 E（%）與每循環倍增因子，判斷實驗是否達到理想擴增，適用於分子生物實驗。
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計算結果
重點速覽：qPCR 擴增效率（amplification efficiency, E）反映每個 PCR 循環中目標序列被複製的比例。理想情況下每循環模板數量翻倍（E = 100%）。以 10 倍系列稀釋的標準品作 qPCR，繪製 Ct 值對 log₁₀(起始濃度) 的直線後，效率由斜率求得：E = 10^(−1/slope) − 1，並以百分比表示。斜率 −3.32 對應 E ≈ 100%（倍增因子 2）；一般可接受範圍為 90–110%（斜率約 −3.1 至 −3.6）。
計算公式
每循環倍增因子（1 + E）= 10^(−1/slope)。
擴增效率：E = 10^(−1/slope) − 1，再乘 100 化為百分比。
理想值：slope = −3.322 時 E = 100%（每循環翻倍）。
$$E = 10^{-1/slope} - 1$$$$1 + E = 10^{-1/slope}$$$$\text{斜率} = -3.322 \Rightarrow E = 100\%$$使用說明
- 將標準品作至少 4 個 10 倍系列稀釋，每點重複並跑 qPCR 取得各自 Ct。
- 以 log₁₀(起始濃度) 為 X、Ct 為 Y 作線性迴歸，取得斜率 slope。
- 把斜率填入，右側即時顯示擴增效率 E（%）與每循環倍增因子。
標準曲線斜率與擴增效率對照
| 斜率 slope | 擴增效率 E | 倍增因子 | 評估 |
|---|---|---|---|
| −3.0 | 115.4% | 2.15× | 偏高（可能有抑制劑或引物二聚體） |
| −3.1 | 110.2% | 2.10× | 上限可接受 |
| −3.32 | 100.1% | 2.00× | 理想（完美翻倍） |
| −3.6 | 89.6% | 1.90× | 下限可接受 |
| −3.9 | 80.5% | 1.80× | 偏低（需優化引物或反應條件） |
一般可接受效率為 90–110%（R² > 0.98）。效率落在區間外時，應優化引物設計、退火溫度或檢查模板抑制。
理財情境案例
驗證新設計引物的效率
以 5 點 10 倍稀釋標準品跑 qPCR，線性迴歸得斜率 −3.32、R² = 0.999。
E = 10^(−1/−3.32) − 1 = 10^0.3012 − 1 ≈ 2.001 − 1 = 100.1%。
效率約 100%（每循環翻倍），引物合格，可用於後續基因表達定量。
效率偏低需要優化
另一組引物標準曲線斜率為 −3.9，代入 E = 10^(−1/−3.9) − 1 ≈ 1.805 − 1 = 80.5%。
每循環僅擴增 1.80 倍，低於 90% 下限，代表擴增不完全。
應調整退火溫度、鎂離子濃度或重新設計引物，直到效率回到 90–110% 範圍。
常見問題
為什麼理想斜率是 −3.32？
當效率為 100%（每循環翻倍）時，模板每稀釋 10 倍，需要 log₂(10) ≈ 3.32 個額外循環才能達到相同螢光閾值，因此 Ct 每差 10 倍濃度就上升約 3.32，即斜率 −3.322。此時 10^(−1/−3.322) = 2，倍增因子恰為 2、效率 100%。
效率超過 100% 代表什麼？
理論上每循環最多翻倍（100%），效率算出 >100%（斜率比 −3.32 更接近 0）通常是假象，常見原因包括引物二聚體、非專一性擴增、標準品稀釋誤差或反應中有抑制劑。應檢查熔解曲線是否單峰、重做稀釋序列，而非直接接受高效率。
可接受的效率範圍是多少？
一般實驗室以 90–110%（對應斜率約 −3.1 至 −3.6）且標準曲線 R² > 0.98 為合格標準。若用 ΔΔCt 相對定量法，目標基因與參考基因的效率還需相近（相差 <5%），否則應改用考慮效率的 Pfaffl 法計算。
斜率要用幾個稀釋點求？
建議至少 4–5 個 10 倍系列稀釋點、每點做重複，涵蓋你實驗的濃度範圍。點越多、跨度越廣，線性迴歸得到的斜率越可靠。單點或兩點無法評估線性，也就無法準確判斷效率。
效率會影響定量結果嗎？
會。ΔΔCt 法假設目標與參考基因效率皆接近 100%，若實際效率偏差大，直接套用會系統性高估或低估表達倍數。此時應改用 Pfaffl 等納入效率校正的公式，或先把引物優化到 90–110% 再定量。
相關工具
參考資料
內容審核：香港計算器科學團隊。qPCR 效率換算依標準曲線斜率公式 E = 10^(−1/slope) − 1，參考 MIQE 定量 PCR 指引。