ПЦР машина|Да ли стварно разумете?

ПЦР технологија добитник Нобелове награде

Амерички научник Мулис је 1993. године добио Нобелову награду за хемију, а његово достигнуће је проналазак ПЦР технологије.Магија ПЦР технологије је у следећим карактеристикама: Прво, количина ДНК која треба да се амплифицира је изузетно мала и теоретски се један молекул може користити за амплификацију;друго, ефикасност амплификације је висока, а количина циљног гена је експоненцијална.Појачање, више од 10 милиона пута за неколико сати.Сада је ПЦР инструмент нашироко коришћен у истраживању природних наука и многим другим аспектима.

Различити модели и произвођачи термоциклера могу показати различите перформансе и поновљивост.Ове разлике утичу не само на ефикасност ПЦР-а, већ и на тачност и доследност добијених података.Разумевање карактеристика ПЦР машине може нам помоћи да максимизирамо успех наших експеримената.

Модул за грејање

Тачност температуре термоциклера може бити одлучујућа за успех или неуспех ПЦР-а.Конзистентност температуре од бунара до бунара на грејном блоку је такође критична за добијање поузданих и поновљивих ПЦР резултата.

Један од начина да се осигура термичка тачност је да често тестирате помоћу комплета за верификацију температуре и поново калибришете по потреби обучени стручњак.Тестови верификације температуре се обично користе за:

Тачност од бунара до бунара у односу на подешену температуру у изотермном режиму

Тачност од бунара до бунара у односу на подешену температуру након конверзије температуре

Прецизност температуре поклопца

Контрола температуре жарења прајмера

Контрола температуре градијента је функција ПЦР инструмента који олакшава оптимизацију жарења прајмера у ПЦР-у.Сврха подешавања градијента је постизање различитих температура између модула, а повећањем и падом температуре од ≥2°Ц између сваке колоне, различите температуре се могу тестирати истовремено како би се добила оптимална температура жарења прајмера.Теоретски, прави градијент постиже линеарну температуру између модула.

Међутим, конвенционални термоциклери са градијентом обично користе један термални блок и контролишу температуру преко два грејна и расхладна елемента смештена на оба краја, што често доводи до следећих ограничења:

Могу се подесити само две температуре: висока и ниска температура за жарење прајмера су подешене на оба краја термичког модула, а прецизно подешавање других температура се не може постићи између модула

Због размене топлоте између различитих колона, већа је вероватноћа да ће температура између различитих региона на модулу пратити сигмоидалну криву него прави линеарни градијент.

Температура узорка

Способност термоциклера да контролише температуру узорка је веома важна за тачност ПЦР резултата.Параметри специфични за инструмент, као што су рампе, времена задржавања и алгоритми су критични за предвиђање температуре узорка.

Брзина загревања и хлађења ПЦР машине значи да се температура мења између ПЦР корака који се дешавају током одређеног временског периода.Пошто је потребно одређено време да се топлота пренесе од модула до узорка, стварна брзина загревања и хлађења узорка ће бити спорија.Стога, дефиницију брзине промене температуре треба разликовати и разумети.

Максимална или вршна брзина рампе модула представља најбржу промену температуре коју модул може да постигне током веома малог временског периода током рампе.

Просечна брзина блокаде представља брзину промене температуре током дужег временског периода и обезбедиће репрезентативнију меру брзине ПЦР машине.

Максимална брзина загревања и хлађења узорка и просечна брзина загревања и хлађења узорка одражавају стварну температуру добијену узорком.Брзина загревања и хлађења узорка ће обезбедити прецизније поређење перформанси ПЦР машине и њеног потенцијалног утицаја на ПЦР резултате.

Када се врши замена циклуса, препоручује се коришћење инструмента са програмом рампе који симулира претходни режим ради лакше замене и минималног утицаја на поновљивост ПЦР-а.

Термоциклер треба да буде пројектован тако да мери кораке тек након што узорак достигне подешену температуру.На овај начин, време одржавања узорка на подешеној температури биће тачније одржано са одговарајућим условима циклуса који су потребни у радној процедури.

Термоциклери често користе сложене математичке алгоритме како би осигурали да узорци могу брзо да достигну задату температуру према унапред подешеном програму.На основу запремине реакционог система и дебљине коришћене ПЦР пластике, алгоритам може предвидети температуру узорка и време које ће бити потребно да се постигне подешена температура.Ослањајући се на ове алгоритме, током процеса грејања или хлађења термалног циклуса, температура блока ће обично премашити подешену вредност кроз процес који се назива прекорачење или поднижење термичког блока.Овакво подешавање осигурава да узорак достигне подешену температуру што је брже могуће без прекорачења или нижег нивоа.

Експериментална пропусност

Фактори који могу повећати пропусност термичког циклуса укључују брзине кретања, конфигурације термалних блокова и интеграцију платформи за аутоматизацију.

Брзина загревања и хлађења термоциклера представља брзину којом достиже задату температуру.Што је бржи пораст и пад температуре, то ће ПЦР брже радити, што значи да се више експеримената може завршити у датом временском периоду.Поред тога, експерименти се могу убрзати коришћењем бржих ДНК полимераза.

Дизајн термо циклусног модула је такође кључан за ПЦР експерименте.На пример, заменљиви модули омогућавају флексибилност у броју узорака по вожњи.Поред тога, модули за грејање са модулима који се могу појединачно контролисати су идеални за истовремено покретање различитих ПЦР програма на једном термалном циклусу.

За аутоматизовани ПЦР високог протока, софтвер који контролише систем за руковање пипетирањем треба да буде програмабилан и компатибилан.Аутоматизовани системи су идеални за извођење ПЦР реакција велике пропусности јер се могу изводити непрекидно уз мало људске интервенције, чиме се минимизира време потребно за ручно експериментално подешавање и повећава број реакција у датом временском периоду.

Поузданост, издржљивост и гаранција квалитета термалних циклуса

Поред перформанси и могућности протока, ПЦР машина би такође требало да буде у стању да издржи одређене поновљене употребе, стрес околине и услове транспорта.Неки произвођачи могу известити о томе како инструмент обавља тестове поузданости и издржљивости.Одговарајућа детекција ПЦР инструмента укључује:

Поузданост: Механичке платформе се користе за извођење поновљених тестова на компонентама инструмента које се често користе као што су термални поклопци, контролне табле/екрани осетљиви на додир и модули температурних циклуса.

Притисак околине: Коморе за животну средину могу се користити за симулацију различитих услова рутинских експеримената, као што су температура, влажност.

Тестирање приликом транспорта: Интензивно тестирање на ударце и вибрације може се извршити у складу са стандардима Међународног удружења за безбедност транспорта како би се осигурало да инструмент може да стигне у неоштећеним радним условима.

Гаранција и сервис за одржавање ПЦР машине

Упркос ригорозном тестирању поузданости и издржљивости, термоциклери неизбежно имају техничке проблеме током животног века инструмента.Ради мира, приликом куповине инструмента треба узети у обзир гаранцију произвођача, сервис и одржавање.

Флексибилност услуга као што су одржавање на лицу места/повратак у фабрику, услуге даљинског надзора и замена инструмената у процесу одржавања, итд., како би се смањио утицај на ефикасност рада.

Дужина гарантног рока, време трајања услуге, доступност техничке подршке и вештине стручног особља за подршку.

Изводљивост уградње, рада, сарадње и верификације инструмента како би се испунили лабораторијски и сродни регулаторни захтеви.Доступне су услуге одржавања као што су верификација температуре, тестирање и калибрација како би се осигурало да инструмент исправно ради са одговарајућим параметрима.

Сродни производи: