PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其产物的生成量是以指数方式增加，能将皮克(pg）量级的起始待测模板扩增到微克（μg）水平。可以从100万个细胞中检出一个靶细胞；在病毒的检测中，PCR的灵敏度可达3个RFU(空斑形成单位）；在细菌学中最小检出率为3个细菌。所以无论是化石中的古生物，历史人物的残骸，还是案发现场残留的毛发皮肤或血液，都能用PCR加以放大进行比对，这也是“微量证据”的威力所在。但是从各种生物检材中提取的DNA，其中多含有能干扰PCR的抑制物，是DNA检测失败的重要原因之一。PCR抑制物的来源包括内源性与外源性两种。

1.内源性

天然存在标本中的组成成分。如：免疫球蛋白IgG、蛋白酶、血红蛋白及其代谢产物、血红蛋白中的乳铁蛋白、肌红蛋白、脂类、黏蛋白、尿素、离子、胆盐、多糖等。

2.外源性

外部引入的抑制物。如：腐殖酸化合物、肝素抗凝剂、纤维素和硝酸纤维素、手套滑石粉、标本容器或采样器材上含有的抑制物。

常见的PCR抑制物有：

SDS:离子去污剂，0.01%即可完-全抑制PCR反应，0.005%可显著降低产量

苯酚:0.5%即可完-全抑制PCR反应，0.2%可显著降低产量

乙醇:大于1%的浓度可抑制PCR反应，但在某些体系里又能增加产量

异丙醇:抑制作用比乙醇稍强

乙酸钠:大于5mM时抑制PCR反应

氯化钠:大于25mM时抑制PCR反应（生理盐水无影响）

EDTA:0.5mM可使PCR产物减少，1mM完-全没有PCR产物

血红素（heme）-来源：血液，大于1mg/ml抑制PCR反应

氯高铁血红素（hemin）：大于0.1ng/μl抑制PCR反应

丹宁酸（tannic acids）：大于0.1ng/μl抑制PCR反应

肝素：大于0.15IU/ml抑制PCR反应

尿素-来源：尿，大于20mM时产生抑制

腐殖质-来源：土壤，植物材料，自然界水

植物多糖-来源：粪便，植物多糖

聚苯乙烯，聚丙烯-来源：紫外线照射塑料管

胆酸盐-来源：粪便

胶原质-来源：组织

靛青染料-来源：粗斜纹棉布，牛仔裤

蛋白酶-来源：牛奶

钙离子-来源：牛奶，骨头

铁离子-来源：血液

二甲苯胺

溴酚兰

胆红素（bilirubin）

PCR抑制物中大部分的作用机制尚不完-全清楚，但基本可以归为以下几种情况：

1.抑制 DNA 聚合酶的活性：有研究显示，血红蛋白、蛋白酶、尿素、多糖等物质对PCR的影响，主要是通过对DNA聚合酶的抑制，使聚合酶降解、变性、活性区域失活，影响聚合酶与引物、模板结合。

2.阻碍样本 DNA 模板与引物结合：腐殖酸化合物包含许多羧基和羟基，具有与 DNA 磷酸骨架中的磷酸基团相似的物理化学性质，会影响模板 DNA 与引物的结合，阻碍链的延伸。

3.形成引物二聚体和使离子浓度改变:Mg2 + 是 DNA 聚合酶的激活剂，而标本中的抑制物也会对 Mg2 + 浓度产生影响，当 Mg2 + 浓度高达 0. 015mol /L 时，可降低扩增的特异性，抑制 DNA 聚合酶。

4.干扰核酸提取过程中的细胞裂解：细胞裂解，核酸释放使得核酸与酶作用产生扩增。如果细胞裂解不完-全，核酸释放不完-全，就不会产生扩增。

5.降解或包裹核酸：微生物如细菌产生的限制性内切酶是一个降解DNA的因素。有些细菌的DNA酶属于热稳定的核酸酶，在扩增中期可水解基因组和引物DNA。核酸和引物也因为其不能与DNA聚合酶结合而出现不扩增。如蛋白质、多糖、细胞碎片、脂类等对PCR的抑制作用，很可能就是通过对DNA的物理包裹作用而使其不能与聚合酶接触。

6.其他：乳胶手套上滑石粉对PCR扩增影响可能会通过其对DNA的非特异结合作用进行的，因为DNA可结合至玻璃、二氧化硅等上，这也是采用硅吸附方法提取核酸的基本原理。另外高血脂会导致荧光猝灭，使得荧光信号强度降低。血液中高IgG 对 PCR 反应抑制机制是与单链 DNA 相互作用，使得靶 DNA 不能与 DNA 聚合酶相互作用，当样本加热处理时，这种抑制作用会加强。

PCR抑制物的处理

了解了PCR抑制物之后，我们要如何减少这些抑制物对结果的影响呢？

1.去除PCR抑制物；

2.增加靶核酸浓度，使其能达到特定PCR的测定范围；

3.增加样本的均一性，以保证测定的精密度和重复性。

4.稀释模板 DNA

5.添加 DNA 聚合酶

6.其 他：用氢氧化钠处理 DNA 模板，添加交联聚乙烯吡咯烷酮、甜菜碱、硫酸胺铝，采用离子交换柱分析技术、免疫分析技术、凝胶电泳分离技术、磁珠杂交捕获技术等。