PCR stroj|Ali res razumeš?

Nobelova nagrajena tehnologija PCR

Leta 1993 je ameriški znanstvenik Mulis prejel Nobelovo nagrado za kemijo, njegov dosežek pa je izum tehnologije PCR.Čarobnost tehnologije PCR je v naslednjih značilnostih: Prvič, količina DNK, ki jo je treba pomnožiti, je izjemno majhna in teoretično lahko za pomnoževanje uporabimo eno molekulo;drugič, učinkovitost pomnoževanja je visoka in količina ciljnega gena je eksponentna.Povečanje, več kot 10-milijonkrat v nekaj urah.Zdaj se instrument PCR pogosto uporablja v raziskavah znanosti o življenju in številnih drugih vidikih.

Različni modeli in proizvajalci termičnih ciklerjev lahko kažejo različno zmogljivost in ponovljivost.Te razlike ne vplivajo samo na učinkovitost PCR, ampak tudi na točnost in doslednost pridobljenih podatkov.Razumevanje funkcij naprave PCR nam lahko pomaga povečati uspeh naših poskusov.

Ogrevalni modul

Natančnost temperature termičnega ciklerja je lahko odločilna za uspeh ali neuspeh PCR.Za pridobitev zanesljivih in ponovljivih rezultatov PCR je ključnega pomena tudi doslednost temperature od vodnjaka do vodnjaka na grelnem bloku.

Eden od načinov za zagotovitev toplotne natančnosti je pogosto testiranje s kompleti za preverjanje temperature in po potrebi ponovno umerjanje s strani usposobljenega strokovnjaka.Preskusi za preverjanje temperature se običajno uporabljajo za:

Natančnost od vodnjaka do vodnjaka glede na nastavljeno temperaturo v izotermnem načinu

Natančnost od vodnjaka do vodnjaka glede na nastavljeno temperaturo po pretvorbi temperature

Natančnost temperature toplotnega pokrova

Kontrola temperature žarjenja primerja

Nadzor gradientne temperature je funkcija instrumenta PCR, ki olajša optimizacijo žarjenja primerja pri PCR.Namen nastavitve gradienta je doseči različne temperature med moduli in z dvigom in padcem temperature za ≥2 °C med posameznimi stolpci je mogoče sočasno testirati različne temperature, da dobimo optimalno temperaturo žarjenja primerja.Teoretično pravi gradient doseže linearno temperaturo med moduli.

Vendar običajni gradientni toplotni ciklerji običajno uporabljajo en sam termični blok in nadzorujejo temperaturo prek dveh grelnih in hladilnih elementov, nameščenih na obeh koncih, kar pogosto povzroči naslednje omejitve:

Nastavite lahko samo dve temperaturi: visoko in nizko temperaturo za žarjenje primerja sta nastavljeni na obeh koncih termičnega modula in natančne nastavitve drugih temperatur med moduloma ni mogoče doseči.

Zaradi izmenjave toplote med različnimi stebri je bolj verjetno, da bo temperatura med različnimi območji na modulu sledila sigmoidni krivulji in ne pravemu linearnemu gradientu.

Temperatura vzorca

Zmožnost termičnega ciklerja za nadzor temperature vzorca je zelo pomembna za točnost rezultatov PCR.Parametri, specifični za instrumente, kot so stopnje rampe, časi zadrževanja in algoritmi, so ključni za napovedovanje temperature vzorca.

Hitrost segrevanja in ohlajanja naprave PCR pomeni, da se temperatura spreminja med koraki PCR, ki se zgodijo v določenem časovnem obdobju.Ker traja določen čas, da se toplota prenese iz modula na vzorec, bo dejanska hitrost segrevanja in ohlajanja vzorca počasnejša.Zato je treba opredelitev hitrosti spremembe temperature razlikovati in razumeti.

Največja ali najvišja stopnja rampe modula predstavlja najhitrejšo temperaturno spremembo, ki jo modul lahko doseže v zelo kratkem časovnem obdobju med rampo.

Povprečna stopnja rampe bloka predstavlja stopnjo spremembe temperature v daljšem časovnem obdobju in bo zagotovila bolj reprezentativno merilo hitrosti naprave PCR.

Največja hitrost segrevanja in ohlajanja vzorca ter povprečna hitrost segrevanja in ohlajanja vzorca odražata dejansko temperaturo, pridobljeno z vzorcem.Hitrost segrevanja in ohlajanja vzorca bo zagotovila natančnejšo primerjavo delovanja naprave PCR in njenega možnega vpliva na rezultate PCR.

Ko izvajate zamenjavo ciklerja, je priporočljivo uporabiti instrument s programom stopnje stopnjevanja, ki simulira prejšnji način za lažjo zamenjavo in minimalen vpliv na ponovljivost PCR.

Termocikler mora biti zasnovan tako, da meri korake šele potem, ko vzorec doseže nastavljeno temperaturo.Na ta način bo čas, v katerem se vzorec vzdržuje pri nastavljeni temperaturi, natančneje vzdrževan z ustreznimi pogoji cikla, zahtevanimi v delovnem postopku.

Toplotni ciklerji pogosto uporabljajo zapletene matematične algoritme, da zagotovijo, da lahko vzorci hitro dosežejo nastavljeno temperaturo v skladu s prednastavljenim programom.Na podlagi prostornine reakcijskega sistema in debeline uporabljene PCR plastike lahko algoritem predvidi temperaturo vzorca in čas, ki bo potreben, da doseže nastavljeno temperaturo.Glede na te algoritme bo med postopkom ogrevanja ali hlajenja termičnega ciklerja temperatura bloka običajno presegla nastavljeno vrednost s postopkom, ki se imenuje prekoračitev ali premajhnost termičnega bloka.Takšna nastavitev zagotavlja, da vzorec čim hitreje doseže nastavljeno temperaturo, ne da bi pri tem presegel ali prenizkal.

Eksperimentalna zmogljivost

Dejavniki, ki lahko povečajo prepustnost termičnega ciklerja, vključujejo stopnje rampe, konfiguracije termičnih blokov in integracijo platform za avtomatizacijo.

Hitrost ogrevanja in hlajenja termociklerja predstavlja hitrost, s katero doseže nastavljeno temperaturo.Hitreje ko se temperatura dvigne in zniža, hitreje bo potekala PCR, kar pomeni, da je v določenem časovnem obdobju mogoče izvesti več poskusov.Poleg tega je mogoče poskuse pospešiti z uporabo hitrejših DNA polimeraz.

Zasnova modula termičnega ciklerja je prav tako ključna za poskuse PCR.Na primer, zamenljivi moduli omogočajo prilagodljivost pri številu vzorcev na potek.Poleg tega so grelni moduli z moduli, ki jih je mogoče individualno krmiliti, idealni za hkratno izvajanje različnih programov PCR na enem termociklerju.

Za avtomatsko visokozmogljivo PCR mora biti programska oprema, ki nadzoruje sistem za ravnanje s pipetiranjem, programabilna in združljiva.Avtomatizirani sistemi so idealni za izvajanje visoko zmogljivih reakcij PCR, ker jih je mogoče neprekinjeno izvajati z malo človeškega posredovanja, s čimer se zmanjša čas, potreben za ročno poskusno nastavitev, in poveča število reakcij v danem časovnem obdobju.

Zanesljivost, vzdržljivost in zagotavljanje kakovosti termociklirjev

Poleg zmogljivosti in zmogljivosti pretoka mora biti naprava PCR sposobna prenesti tudi določeno ponavljajočo se uporabo, okoljske obremenitve in pogoje pošiljanja.Nekateri proizvajalci lahko poročajo o tem, kako instrument izvaja preskuse zanesljivosti in vzdržljivosti.Ustrezna detekcija instrumenta PCR vključuje:

Zanesljivost: Mehanske naprave se uporabljajo za izvajanje ponavljajočih se preskusov pogosto uporabljenih komponent instrumentov, kot so toplotni pokrovi, nadzorne plošče/zasloni na dotik in moduli temperaturnih ciklov.

Okoljski tlak: okoljske komore se lahko uporabljajo za simulacijo različnih pogojev rutinskih poskusov, kot so temperatura, vlažnost.

Testiranje pošiljanja: Intenzivno testiranje udarcev in vibracij se lahko izvede v skladu s standardi Mednarodnega združenja za varnost pošiljanja, da se zagotovi, da lahko instrument prispe v nepoškodovanih delovnih pogojih.

Garancija in servis za vzdrževanje PCR aparata

Kljub strogemu testiranju zanesljivosti in vzdržljivosti imajo termični ciklerji v življenjski dobi instrumenta neizogibno tehnične težave.Zaradi brezskrbnosti je treba pri nakupu instrumenta upoštevati proizvajalčevo garancijo, servis in vzdrževanje.

Prilagodljivost storitev, kot so vzdrževanje na kraju samem/vrnitev v tovarno, storitve nadzora na daljavo in nadomestni instrumenti v procesu vzdrževanja itd., da se zmanjša vpliv na delovno učinkovitost.

Dolžina garancijske dobe, čas izvedbe storitve, dostopnost tehnične podpore in usposobljenost strokovnega podpornega osebja.

Izvedljivost namestitve, delovanja, sodelovanja in preverjanja instrumentov za izpolnjevanje laboratorijskih in povezanih regulativnih zahtev.Storitve vzdrževanja, kot so preverjanje temperature, testiranje in kalibracija, so na voljo za zagotovitev pravilnega delovanja instrumenta z ustreznimi parametri.

Podobni izdelki: