Мошини PCR|Оё шумо дар ҳақиқат мефаҳмед?

Технологияи PCR барандаи ҷоизаи Нобел

Соли 1993 олими амрикої Мулис барандаи љоизаи Нобел дар бахши кимиё гардид ва дастоварди ў ихтирои технологияи PCR буд.Сеҳри технологияи ПТР дар хусусиятҳои зерин аст: Якум, миқдори ДНК-и пурқувватшаванда ниҳоят хурд аст ва аз ҷиҳати назариявӣ як молекуларо барои тақвият истифода бурдан мумкин аст;дуюм, самаранокии амплификация баланд аст ва миқдори гени мақсаднок экспоненсиалӣ аст.Амплификатсия, зиёда аз 10 миллион маротиба дар як чанд соат.Ҳоло асбоби PCR дар таҳқиқоти илмҳои ҳаёт ва бисёр ҷанбаҳои дигар васеъ истифода мешавад.

Моделҳо ва истеҳсолкунандагони гуногуни чархҳои гармидиҳӣ метавонанд иҷроиш ва такроршавандагии гуногунро нишон диҳанд.Ин фарқиятҳо на танҳо ба самаранокии PCR, балки ба дурустӣ ва мувофиқати маълумоти гирифташуда низ таъсир мерасонанд.Фаҳмидани хусусиятҳои мошини PCR метавонад ба мо кӯмак кунад, ки муваффақияти таҷрибаҳои моро ба ҳадди аксар расонанд.

Модули гармидиҳӣ

Дурустии ҳарорати сикли термикӣ метавонад барои муваффақият ё нокомии PCR ҳалкунанда бошад.Мутобиқати ҳарорат дар блоки гармидиҳӣ инчунин барои ба даст овардани натиҷаҳои боэътимод ва такроршавандаи PCR муҳим аст.

Яке аз роҳҳои таъмини дақиқии гармӣ ин санҷиши зуд-зуд бо истифода аз маҷмӯаҳои санҷиши ҳарорат ва аз нав калибровка кардан аз ҷониби мутахассиси ботаҷриба мебошад.Санҷишҳои санҷиши ҳарорат одатан барои:

Аниқии хуб нисбат ба ҳарорати муқарраршуда дар режими изотермӣ

Дақиқии хуб ба чоҳ нисбат ба ҳарорати муқарраршуда пас аз табдили ҳарорат

Дурустии ҳарорати сарпӯши гармӣ

Назорати ҳарорати азхудкунии Primer

Назорати ҳарорати градиентӣ як вазифаи асбоби PCR мебошад, ки ба оптимизатсияи коркарди ибтидоӣ дар PCR мусоидат мекунад.Мақсади танзими градиент ин ноил шудан ба ҳарорати гуногун дар байни модулҳо мебошад ва то ≥2°C боло рафтан ва паст шудани ҳарорат байни ҳар як сутун, ҳароратҳои гуногунро ҳамзамон санҷидан мумкин аст, то ҳарорати оптималии коркарди ибтидоӣ ба даст оварда шавад.Аз ҷиҳати назариявӣ, градиенти ҳақиқӣ ҳарорати хатиро байни модулҳо ба даст меорад.

Бо вуҷуди ин, чархҳои гармидиҳии анъанавии градиентӣ маъмулан як блоки ягонаи гармиро истифода мебаранд ва ҳароратро тавассути ду унсури гармидиҳӣ ва хунуккунӣ, ки дар ҳарду канор ҷойгиранд, истифода мебаранд, ки аксар вақт ба маҳдудиятҳои зерин оварда мерасонанд:

Танҳо ду ҳароратро танзим кардан мумкин аст: ҳарорати баланд ва паст барои коркарди ибтидоӣ дар ҳарду канори модули гармидиҳӣ муқаррар карда мешавад ва танзими дақиқи ҳароратҳои дигар дар байни модул ба даст оварда намешавад.

Аз сабаби мубодилаи гармӣ байни сутунҳои гуногун, ҳарорат байни минтақаҳои гуногуни модул эҳтимоли бештар дорад, на градиенти ҳақиқии хатӣ, каҷи сигмоидиро пайгирӣ кунад.

Ҳарорати намуна

Қобилияти сикли термикӣ барои назорати ҳарорати намуна барои дурустии натиҷаҳои PCR хеле муҳим аст.Параметрҳои мушаххаси асбобҳо, ба монанди суръати рамп, вақти нигоҳдорӣ ва алгоритмҳо барои пешгӯии ҳарорати намуна муҳиманд.

Суръати гармкунӣ ва хунуккунии мошини PCR маънои онро дорад, ки ҳарорат байни қадамҳои PCR, ки дар тӯли як давраи муайян рух медиҳанд, тағир меёбад.Азбаски барои интиқоли гармӣ аз модул ба намуна миқдори муайяни вақт лозим аст, суръати воқеии гармкунӣ ва хунуккунии намуна сусттар мешавад.Аз ин рӯ, таърифи суръати тағирёбии ҳароратро фарқ кардан ва фаҳмидан лозим аст.

Меъёри максималӣ ё қуллаи пандуси модул суръати тезтарин тағирёбии ҳароратро ифода мекунад, ки модул метавонад дар тӯли як давраи хеле хурд дар давоми пандус ба даст ояд.

Суръати миёнаи блоки пандус суръати тағирёбии ҳароратро дар тӯли муддати тӯлонӣ нишон медиҳад ва ченаки бештар намояндагии суръати мошини PCR-ро таъмин мекунад.

Сатҳи ҳадди аксар гармкунӣ ва хунуккунии намуна ва суръати миёнаи гармкунӣ ва хунуккунии намуна ҳарорати воқеии аз ҷониби намуна гирифташударо инъикос мекунанд.Суръати гармкунӣ ва хунуккунии намуна муқоисаи дақиқи кори мошини PCR ва таъсири эҳтимолии онро ба натиҷаҳои PCR таъмин хоҳад кард.

Ҳангоми анҷом додани ивазкунии циклер тавсия дода мешавад, ки асбоберо бо барномаи суръати рампа истифода барад, ки барои иваз кардани осонтар ва таъсири ҳадди ақал ба такроршавандагии ПТР ҳолати қаблиро тақлид мекунад.

Сикли гармидиҳӣ бояд танҳо пас аз расидан ба ҳарорати муқарраршудаи намуна тарҳрезӣ шавад.Бо ин роҳ, вақти нигоҳ доштани намуна дар ҳарорати муқарраршуда бо шароити мувофиқи давра, ки дар раванди амалиёт талаб карда мешавад, дақиқтар нигоҳ дошта мешавад.

Сиклҳои гармидиҳӣ аксар вақт алгоритмҳои мураккаби математикиро истифода мебаранд, то боварӣ ҳосил кунанд, ки намунаҳо мувофиқи барномаи пешакӣ ба ҳарорати муқарраршуда зуд расида метавонанд.Дар асоси ҳаҷми системаи реаксия ва ғафсии пластикаи PCR истифодашуда, алгоритм метавонад ҳарорати намуна ва вақти расидан ба ҳарорати муқарраршударо пешгӯӣ кунад.Бо такя ба ин алгоритмҳо, дар ҷараёни гармкунӣ ё хунуккунии сикли термикӣ, ҳарорати блок одатан аз арзиши муқарраршуда тавассути раванде, ки аз ҳад зиёд блоки гармидиҳӣ номида мешавад, зиёд мешавад.Чунин танзимот кафолат медиҳад, ки намуна ба ҳарорати муқарраршуда ҳарчи зудтар бидуни аз ҳад зиёд ё кам кардани худ мерасад.

Ҳаҷми таҷрибавӣ

Омилҳое, ки метавонанд қобилияти интиқоли як сикли гармиро афзоиш диҳанд, суръати пандус, конфигуратсияҳои блокҳои гармидиҳӣ ва ҳамгироии платформаҳои автоматикунониро дар бар мегиранд.

Меъёри гармкунӣ ва хунуккунии цикли термикӣ суръатеро нишон медиҳад, ки он ба ҳарорати муқарраршуда мерасад.Баландшавӣ ва пастшавии ҳарорат ҳар қадар тезтар бошад, ПЗР ҳамон қадар тезтар кор мекунад, яъне дар муддати муайян таҷрибаҳои бештарро анҷом додан мумкин аст.Илова бар ин, таҷрибаҳоро бо истифода аз полимеразҳои тезтари ДНК суръат бахшидан мумкин аст.

Тарҳрезии модули сикли гармидиҳӣ барои таҷрибаҳои PCR низ муҳим аст.Масалан, модулҳои ивазшаванда имкон медиҳанд, ки дар шумораи намунаҳо дар як кор чандирӣ дошта бошанд.Илова бар ин, модулҳои гармидиҳӣ бо модулҳои инфиродӣ идорашаванда барои иҷро кардани барномаҳои гуногуни PCR ҳамзамон дар як сикли гармидиҳӣ беҳтаринанд.

Барои ПТР-и автоматии баландсуръат, нармафзоре, ки системаи коркарди пиптингро назорат мекунад, бояд барномарезишаванда ва мувофиқ бошад.Системаҳои автоматикунонидашуда барои иҷрои реаксияҳои баландсуръати PCR беҳтаринанд, зеро онҳо метавонанд бо дахолати ками инсон пайваста иҷро карда шаванд ва ба ин васила вақти заруриро барои насби таҷрибавии дастӣ кам карда, шумораи реаксияҳоро дар як давраи муайян зиёд мекунанд.

Эътимоднокӣ, устуворӣ ва кафолати сифати сиклҳои гармидиҳӣ

Илова ба қобилиятҳои кор ва қобилияти интиқол, мошини PCR инчунин бояд қодир ба истифодаи муайяни такрорӣ, фишори муҳити зист ва шароити интиқол тоб оварад.Баъзе истеҳсолкунандагон метавонанд гузориш диҳанд, ки дастгоҳ чӣ гуна санҷишҳои эътимоднокӣ ва устувориро иҷро мекунад.Муайянкунии асбоби PCR мувофиқ инҳоро дар бар мегирад:

Эътимоднокӣ: Дастгоҳҳои механикӣ барои анҷом додани санҷишҳои такрорӣ дар ҷузъҳои асбобҳои зуд-зуд истифодашаванда, аз қабили сарпӯшҳои гармидиҳӣ, панелҳои идоракунӣ/экранҳои сенсорӣ ва модулҳои гардиши ҳарорат истифода мешаванд.

Фишори муҳити зист: Палатаҳои муҳити зистро барои тақлид кардани шароитҳои гуногуни таҷрибаҳои муқаррарӣ, ба монанди ҳарорат, намӣ истифода бурдан мумкин аст.

Санҷиши боркашонӣ: Санҷиши шадиди зарба ва ларзишро мувофиқи стандартҳои Ассотсиатсияи байналмилалии боркашонии бехатарӣ анҷом додан мумкин аст, то боварӣ ҳосил шавад, ки асбоб метавонад дар шароити корношоям расад.

Кафолат ва хидматрасонӣ барои нигоҳдории мошини PCR

Сарфи назар аз санҷиши дақиқи эътимоднокӣ ва устуворӣ, чархҳои гармидиҳӣ ногузир дар тӯли ҳаёти асбоб мушкилоти техникӣ доранд.Барои оромии хотир, ҳангоми харидани асбоб кафолат, хидматрасонӣ ва нигоҳдории истеҳсолкунанда бояд ба назар гирифта шавад.

Муносибати хидматҳо ба монанди нигоҳдорӣ дар макон/бозгашт ба завод, хадамоти назорати фосилавӣ ва асбобҳои ивазкунӣ дар раванди нигоҳдорӣ ва ғайра барои кам кардани таъсир ба самаранокии кор.

Давомнокии мӯҳлати кафолат, мӯҳлати баргардонидани хидмат, дастрасии дастгирии техникӣ ва малакаи кормандони касбии дастгирӣ.

Имконияти насб, истифода, ҳамкорӣ ва санҷиши асбобҳо барои қонеъ кардани талаботи лабораторӣ ва танзими марбута.Хидматҳои нигоҳдорӣ, аз қабили санҷиши ҳарорат, санҷиш ва калибрченкунӣ дастрасанд, то боварӣ ҳосил кунанд, ки асбоб бо параметрҳои мувофиқ дуруст кор мекунад.

Маҳсулоти марбут: