PCR-kone|Ymmärrätkö todella?

Nobel-palkittu PCR-tekniikka

Vuonna 1993 amerikkalainen tiedemies Mulis sai Nobelin kemian palkinnon, ja hänen saavutuksensa oli PCR-tekniikan keksintö.PCR-tekniikan taika on seuraavissa ominaisuuksissa: Ensinnäkin monistettavan DNA:n määrä on erittäin pieni ja teoriassa voidaan käyttää yhtä molekyyliä monistukseen;toiseksi amplifikaatiotehokkuus on korkea ja kohdegeenin määrä on eksponentiaalinen.Vahvistus, yli 10 miljoonaa kertaa muutamassa tunnissa.Nyt PCR-instrumenttia on käytetty laajalti life science -tutkimuksessa ja monissa muissakin asioissa.

Eri malleilla ja eri valmistajilla lämpöpyöräilijillä voi olla erilainen suorituskyky ja toistettavuus.Nämä erot eivät vaikuta ainoastaan ​​PCR-tehokkuuteen vaan myös saatujen tietojen tarkkuuteen ja johdonmukaisuuteen.PCR-koneen ominaisuuksien ymmärtäminen voi auttaa meitä maksimoimaan kokeidemme onnistumisen.

Lämmitysmoduuli

Lämpösyklilaitteen lämpötilan tarkkuus voi olla ratkaiseva PCR:n onnistumisen tai epäonnistumisen kannalta.Lämpötilan tasaisuus lämmityslohkossa on myös erittäin tärkeää luotettavien ja toistettavien PCR-tulosten saamiseksi.

Yksi tapa varmistaa lämpötarkkuus on testata usein lämpötilan tarkistussarjoja käyttäen ja koulutetun ammattilaisen suorittama kalibrointi uudelleen tarpeen mukaan.Lämpötilan varmistustestejä käytetään tyypillisesti:

Kaivosta kaivoon -tarkkuus suhteessa asetettuun lämpötilaan isotermisessä tilassa

Kaivosta kaivoon -tarkkuus suhteessa asetettuun lämpötilaan lämpötilan muuntamisen jälkeen

Lämmityskannen lämpötilan tarkkuus

Primer Hehkutuslämpötilan säätö

Gradienttilämpötilan säätö on PCR-laitteen toiminto, joka helpottaa alukkeen pariutumisen optimointia PCR:ssä.Gradienttiasetuksen tarkoituksena on saavuttaa vaihtelevia lämpötiloja moduulien välillä ja ≥2°C lämpötilan nousulla ja laskulla kunkin kolonnin välillä eri lämpötiloja voidaan testata samanaikaisesti optimaalisen alukkeen hehkutuslämpötilan saamiseksi.Teoriassa todellinen gradientti saavuttaa lineaarisen lämpötilan moduulien välillä.

Perinteiset gradienttilämpökiertolaitteet käyttävät kuitenkin tyypillisesti yhtä lämpölohkoa ja säätelevät lämpötilaa kahden lämmitys- ja jäähdytyselementin kautta, jotka sijaitsevat molemmissa päissä, mikä johtaa usein seuraaviin rajoituksiin:

Vain kaksi lämpötilaa voidaan asettaa: pohjustushehkutuksen korkea ja matala lämpötila asetetaan lämpömoduulin molempiin päihin, eikä muiden lämpötilojen tarkkaa asetusta voida saavuttaa moduulien välillä.

Eri kolonnien välisen lämmönvaihdon vuoksi lämpötila moduulin eri alueiden välillä noudattaa todennäköisemmin sigmoidista käyrää kuin todellista lineaarista gradienttia.

Näytteen lämpötila

Lämpösyklilaitteen kyky säätää näytteen lämpötilaa on erittäin tärkeä PCR-tulosten tarkkuuden kannalta.Laitekohtaiset parametrit, kuten ramppinopeudet, pitoajat ja algoritmit, ovat kriittisiä näytteen lämpötilan ennustamisessa.

PCR-koneen lämmitys- ja jäähdytysnopeus tarkoittaa, että lämpötila muuttuu tietyn ajanjakson aikana tapahtuvien PCR-vaiheiden välillä.Koska lämmön siirtyminen moduulista näytteeseen kestää tietyn ajan, näytteen todellinen lämpenemis- ja jäähtymisnopeus on hitaampi.Siksi lämpötilan muutosnopeuden määritelmä on erotettava ja ymmärrettävä.

Moduulin enimmäis- tai huippuramppinopeus edustaa nopeinta lämpötilan muutosta, jonka moduuli voi saavuttaa hyvin lyhyessä ajassa rampin aikana.

Keskimääräinen lohkon ramppinopeus edustaa lämpötilan muutosnopeutta pidemmän ajanjakson aikana ja tarjoaa edustavamman mittauksen PCR-koneen nopeudesta.

Näytteen maksimilämmitys- ja jäähdytysnopeus sekä näytteen keskimääräinen lämmitys- ja jäähdytysnopeus heijastavat näytteen saamaa todellista lämpötilaa.Näytteen kuumennus- ja jäähdytysnopeus antaa tarkemman vertailun PCR-laitteen suorituskyvystä ja sen mahdollisesta vaikutuksesta PCR-tuloksiin.

Kun suoritat syklisen vaihdon, on suositeltavaa käyttää laitetta, jossa on ramppinopeusohjelma, joka simuloi edellistä tilaa helpottamaan vaihtoa ja minimoimaan PCR:n toistettavuuden.

Lämpökiertolaite tulee suunnitella ajoittamaan vaiheita vasta sen jälkeen, kun näyte saavuttaa asetetun lämpötilan.Tällä tavalla aika, jonka näyte pidetään asetetussa lämpötilassa, ylläpidetään tarkemmin vastaavilla käyttömenettelyssä vaadituilla sykliolosuhteilla.

Lämpösyklilaitteet käyttävät usein monimutkaisia ​​matemaattisia algoritmeja varmistaakseen, että näytteet voivat saavuttaa nopeasti asetetun lämpötilan esiasetetun ohjelman mukaisesti.Reaktiojärjestelmän tilavuuden ja käytettyjen PCR-muovien paksuuden perusteella algoritmi voi ennustaa näytteen lämpötilan ja ajan, joka kuluu asetetun lämpötilan saavuttamiseen.Näihin algoritmeihin luottaen lämpösyklilaitteen lämmitys- tai jäähdytysprosessin aikana lohkolämpötila yleensä ylittää asetetun arvon prosessin kautta, jota kutsutaan lämpölohkon yli- tai aliarvoksi.Tällainen asetus varmistaa, että näyte saavuttaa asetetun lämpötilan mahdollisimman nopeasti ilman yli- tai aliarvoa.

Kokeellinen suorituskyky

Tekijöitä, jotka voivat lisätä lämpösyklilaitteen suorituskykyä, ovat ramppinopeudet, lämpölohkokokoonpanot ja automaatioalustojen integrointi.

Lämpökiertolaitteen lämmitys- ja jäähdytysnopeus edustaa nopeutta, jolla se saavuttaa asetetun lämpötilan.Mitä nopeammin lämpötila nousee ja laskee, sitä nopeammin PCR suoritetaan, mikä tarkoittaa, että enemmän kokeita voidaan suorittaa tietyllä ajanjaksolla.Lisäksi kokeita voidaan nopeuttaa käyttämällä nopeampia DNA-polymeraaseja.

Lämpösyklimoduulin suunnittelu on myös ratkaisevan tärkeä PCR-kokeissa.Esimerkiksi vaihdettavat moduulit mahdollistavat joustavuuden näytteiden lukumäärässä ajoa kohti.Lisäksi yksittäin säädettävillä moduuleilla varustetut lämmitysmoduulit sopivat ihanteellisesti eri PCR-ohjelmien ajamiseen samanaikaisesti yhdellä lämpökiertolaitteella.

Automatisoidussa korkean suorituskyvyn PCR:ssä pipetoinnin käsittelyjärjestelmää ohjaavan ohjelmiston tulee olla ohjelmoitava ja yhteensopiva.Automaattiset järjestelmät ovat ihanteellisia suuritehoisten PCR-reaktioiden suorittamiseen, koska niitä voidaan ajaa jatkuvasti ilman ihmisen väliintuloa, mikä minimoi manuaalisen kokeellisen asennuksen vaatiman ajan ja lisää reaktioiden määrää tietyn ajanjakson aikana.

Lämpöpyöräilijöiden luotettavuus, kestävyys ja laadunvarmistus

Suorituskyvyn ja suorituskyvyn lisäksi PCR-koneen tulisi kestää myös tiettyjä toistuvia käyttöjä, ympäristörasituksia ja kuljetusolosuhteita.Jotkut valmistajat voivat raportoida, kuinka laite suorittaa luotettavuus- ja kestävyystestejä.Vastaava PCR-instrumentin havaitseminen sisältää:

Luotettavuus: Mekaanisia laitteita käytetään usein käytettyjen instrumenttien komponenttien, kuten lämpökansien, ohjauspaneelien/kosketusnäyttöjen ja lämpötilan jaksotusmoduuleiden toistuviin testeihin.

Ympäristön paine: Ympäristökammioilla voidaan simuloida erilaisia ​​rutiinikokeiden olosuhteita, kuten lämpötilaa, kosteutta.

Kuljetuksen testaus: Voimakkaat isku- ja tärinätestit voidaan suorittaa International Safety Shipping Associationin standardien mukaisesti sen varmistamiseksi, että laite voi saapua vahingoittumattomissa käyttöolosuhteissa.

Takuu ja huolto PCR-koneen huollolle

Huolimatta tiukoista luotettavuus- ja kestävyystesteistä, lämpösyklilaitteilla on väistämättä teknisiä ongelmia laitteen käyttöiän aikana.Mielenrauhan vuoksi valmistajan takuu, huolto ja huolto tulee ottaa huomioon instrumenttia ostettaessa.

Palveluiden joustavuus, kuten paikan päällä/tehtaan huolto, etävalvontapalvelut ja huoltoprosessin korvaavat instrumentit jne., vähentämään vaikutusta työn tehokkuuteen.

Takuuajan pituus, palvelun läpimenoaika, teknisen tuen saatavuus ja ammattitaitoisen tukihenkilöstön taidot.

Laitteen asennuksen, käytön, yhteistyön ja tarkastuksen toteutettavuus laboratorio- ja siihen liittyvien säännösten vaatimusten täyttämiseksi.Huoltopalvelut, kuten lämpötilan tarkistus, testaus ja kalibrointi, ovat saatavilla varmistaakseen, että laite toimii oikein vastaavien parametrien kanssa.

Liittyvät tuotteet: