ПЦР машинасы|Чын эле түшүнөсүңбү?

Нобель сыйлыгынын лауреаты ПЦР технологиясы

1993-жылы америкалык окумуштуу Мулис химия боюнча Нобель сыйлыгын алган жана анын жетишкендиги ПТР технологиясын ойлоп тапкан.ПЦР технологиясынын сыйкырдуулугу төмөнкү мүнөздөмөлөрүндө: Биринчиден, күчөтүлө турган ДНКнын көлөмү өтө аз жана теориялык жактан бир молекула күчөтүү үчүн колдонулушу мүмкүн;экинчиден, күчөтүү эффективдүүлүгү жогору, максаттуу гендин көлөмү экспоненциалдуу.Күчөтүү, бир нече сааттын ичинде 10 миллиондон ашык жолу.Азыр ПЦР инструменти жашоо илимин изилдөөдө жана башка көптөгөн аспектилерде кеңири колдонулат.

Термикалык циклдердин ар кандай моделдери жана өндүрүүчүлөрү ар кандай өндүрүмдүүлүктү жана кайталануучулукту көрсөтүшү мүмкүн.Бул айырмачылыктар ПЦР эффективдүүлүгүнө гана эмес, алынган маалыматтардын тактыгына жана ырааттуулугуна да таасирин тийгизет.ПЦР машинасынын өзгөчөлүктөрүн түшүнүү эксперименттерибиздин ийгилигин жогорулатууга жардам берет.

Жылытуу модулу

Термикалык циклдердин температурасынын тактыгы ПТРдин ийгилиги же ийгиликсиздиги үчүн чечүүчү болушу мүмкүн.Ишенимдүү жана кайталануучу ПТР натыйжаларын алуу үчүн жылытуу блогундагы жакшы температуранын ырааттуулугу да маанилүү.

Термикалык тактыкты камсыз кылуунун бир жолу - температураны текшерүү комплекттерин колдонуу менен тез-тез сынап көрүү жана үйрөтүлгөн профессионал керек болсо кайра калибрлөө.Температураны текшерүү тесттери адатта төмөнкүлөр үчүн колдонулат:

Изотермикалык режимде белгиленген температурага салыштырмалуу кудуктун тактыгы

Температураны өзгөрткөндөн кийин белгиленген температурага салыштырмалуу кудуктун тактыгы

Жылуулук капкагынын температурасынын тактыгы

Primer Annealing Температурасын көзөмөлдөө

Градиенттин температурасын көзөмөлдөө - бул ПТРде праймерди күйгүзүүнү оптималдаштырууга көмөктөшүүчү ПТР аспабынын функциясы.Градиентти орнотуунун максаты модулдар ортосунда ар кандай температурага жетишүү жана ар бир мамычанын ортосунда ≥2°C температуранын жогорулашы жана төмөндөшү менен оптималдуу праймерди күйгүзүү температурасын алуу үчүн бир эле учурда ар кандай температураларды сынап көрүүгө болот.Теориялык жактан алганда, чыныгы градиент модулдар ортосундагы сызыктуу температурага жетет.

Бирок, кадимки градиенттүү жылуулук циклерлери, адатта, бир жылуулук блогун колдонушат жана температураны эки учунда жайгашкан эки жылытуу жана муздатуу элементтери аркылуу көзөмөлдөшөт, бул көбүнчө төмөнкү чектөөлөргө алып келет:

Эки гана температураны коюуга болот: праймерди күйдүрүү үчүн жогорку жана төмөнкү температуралар термикалык модулдун эки учуна орнотулган жана модулдун ортосунда башка температуралардын так жөндөөсүнө жетишүү мүмкүн эмес.

Ар кандай мамычалар ортосундагы жылуулук алмашуудан улам, модулдун ар кайсы аймактарынын ортосундагы температура чыныгы сызыктуу градиентке караганда, сигмоиддик ийри сызыкты ээрчийт.

Үлгү температурасы

Термикалык циклдердин үлгү температурасын көзөмөлдөө жөндөмдүүлүгү ПТР жыйынтыгынын тактыгы үчүн абдан маанилүү.Аспаптын спецификалык параметрлери, мисалы, рампа ылдамдыгы, кармоо убакыттары жана алгоритмдер үлгү температурасын болжолдоо үчүн маанилүү.

ПТР машинасын жылытуу жана муздатуу ылдамдыгы белгилүү бир убакыттын ичинде пайда болгон ПТР кадамдарынын ортосундагы температуранын өзгөрүшүн билдирет.Жылуулуктун модулдан үлгүгө өтүшү үчүн белгилүү бир убакыт талап кылынгандыктан, үлгүнүн иш жүзүндөгү жылытуу жана муздатуу ылдамдыгы жайыраак болот.Ошондуктан, температуранын өзгөрүү ылдамдыгынын аныктамасын айырмалоо жана түшүнүү керек.

Модулдун рампасынын максималдуу же эң жогорку ылдамдыгы модуль рампа учурунда өтө аз убакыт аралыгында жетише ала турган температуранын эң ылдам өзгөрүшүн билдирет.

Орточо блоктук рампа ылдамдыгы узак убакыт бою температуранын өзгөрүү ылдамдыгын билдирет жана ПТР машинасынын ылдамдыгынын бир кыйла өкүлчүлүгүн камсыз кылат.

Үлгүнүн максималдуу жылытуу жана муздатуу ылдамдыгы жана орточо үлгүдөгү жылытуу жана муздатуу ылдамдыгы үлгү тарабынан алынган иш жүзүндөгү температураны чагылдырат.Үлгүлөрдү жылытуу жана муздатуу ылдамдыгы ПТР машинасынын иштешин жана анын ПТР натыйжаларына потенциалдуу таасирин такыраак салыштырууну камсыз кылат.

Циклди алмаштырууда, алмаштырууну жеңилдетүү жана ПТР кайталанууга минималдуу таасир берүү үчүн мурунку режимди окшоштурган рампа ылдамдыгы программасы бар аспапты колдонуу сунушталат.

Термикалык циклир үлгү белгиленген температурага жеткенден кийин гана убакыт кадамдарына ылайыкташтырылышы керек.Ошентип, үлгү белгиленген температурада сакталып турган убакыт операция процедурасында талап кылынган тиешелүү цикл шарттары менен так сакталат.

Термикалык циклерлер үлгүлөр алдын ала коюлган программага ылайык белгиленген температурага тез жетиши үчүн татаал математикалык алгоритмдерди колдонушат.Реакция системасынын көлөмүнө жана колдонулган ПТР пластмассаларынын калыңдыгына негизделип, алгоритм үлгүнүн температурасын жана белгиленген температурага жетүү үчүн убакытты алдын ала айта алат.Бул алгоритмдерге таянуу менен, термикалык циклди жылытуу же муздатуу процессинде блоктун температурасы, адатта, термикалык блоктун ашуусу же жетишсиздиги деп аталган процесс аркылуу белгиленген мааниден ашып кетет.Мындай орнотуу үлгүнүн белгиленген температурага мүмкүн болушунча тез жетүүсүн камсыздайт.

Эксперименттик өткөрүү жөндөмдүүлүгү

Термикалык циклдердин өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулата турган факторлорго рампалардын ылдамдыгы, термикалык блоктун конфигурациялары жана автоматташтырылган платформалардын интеграциясы кирет.

Термикалык циклдердин жылытуу жана муздатуу ылдамдыгы анын белгиленген температурага жеткен ылдамдыгын билдирет.Температуранын көтөрүлүшү жана төмөндөшү канчалык тез болсо, ПТР ошончолук тезирээк иштейт, бул берилген убакыттын ичинде көбүрөөк эксперименттерди бүтүрүүгө болот дегенди билдирет.Мындан тышкары, эксперименттер тезирээк ДНК полимеразаларды колдонуу менен тездетилиши мүмкүн.

Термикалык циклдердин модулунун дизайны ПТР эксперименттери үчүн да абдан маанилүү.Мисалы, алмаштырыла турган модулдар бир иштетүүдө үлгүлөрдүн санына ийкемдүүлүк берет.Мындан тышкары, өзүнчө башкарылуучу модулдары бар жылытуу модулдары бир жылуулук циклинде бир эле учурда ар кандай ПТР программаларын иштетүү үчүн идеалдуу.

Автоматташтырылган жогорку өткөрүмдүүлүктөгү ПТР үчүн пиптинг менен иштөө тутумун башкарган программалык камсыздоо программалануучу жана шайкеш болушу керек.Автоматташтырылган системалар жогорку өндүрүмдүүлүктөгү ПТР реакцияларын аткаруу үчүн идеалдуу, анткени алар адамдын аз кийлигишүүсү менен үзгүлтүксүз иштетилет, ошону менен кол менен эксперименталдык орнотууга талап кылынган убакытты азайтат жана берилген убакыт аралыгындагы реакциялардын санын көбөйтөт.

Термикалык циклдердин ишенимдүүлүгү, бышыктыгы жана сапаты

ПЦР машинасы өндүрүмдүүлүктөн жана өткөрүү жөндөмдүүлүгүнөн тышкары, белгилүү бир нече жолу колдонууга, экологиялык стресске жана жеткирүү шарттарына туруштук бере алышы керек.Кээ бир өндүрүүчүлөр аспап ишенимдүүлүк жана бышыктык сыноолорун кантип аткарары жөнүндө отчет бериши мүмкүн.Тиешелүү ПТР аспапты аныктоо төмөнкүлөрдү камтыйт:

Ишенимдүүлүк: Механикалык бургулоолор жылуулук капкактары, башкаруу панелдери/сенсордук экрандар жана температураны тескөөчү модулдар сыяктуу көп колдонулган аспаптын компоненттеринде кайталанган сыноолорду жүргүзүү үчүн колдонулат.

Айлана-чөйрөнүн басымы: Айлана-чөйрөнү коргоо камералары температура, нымдуулук сыяктуу күнүмдүк эксперименттердин ар кандай шарттарын имитациялоо үчүн колдонулушу мүмкүн.

Жеткирүү сыноосу: Интенсивдүү шок жана титирөө сыноосу Эл аралык коопсуздук жеткирүү ассоциациясынын стандарттарына ылайык, аспап бузулбаган иштөө шарттарында келе алат.

ПЦР машинасын тейлөө үчүн кепилдик жана тейлөө

Катуу ишенимдүүлүк жана бышыктык сыноолоруна карабастан, термикалык циклерлерде аспаптын иштөө мөөнөтүндө сөзсүз түрдө техникалык маселелер болот.Тынчтык үчүн, аспапты сатып алууда өндүрүүчүнүн кепилдиги, тейлөөсү жана тейлөөсү эске алынышы керек.

Иштин эффективдүүлүгүнө таасирин азайтуу үчүн жеринде/заводго кайтаруу, аралыктан көзөмөлдөө кызматтары жана тейлөө процессинде алмаштыруу куралдары сыяктуу кызматтардын ийкемдүүлүгү ж.б.

Кепилдик мөөнөтүнүн узактыгы, тейлөөнүн мөөнөтү, техникалык колдоонун жеткиликтүүлүгү жана профессионалдык колдоо кызматкерлеринин көндүмдөрү.

Лабораториялык жана тиешелүү ченемдик талаптарга жооп берүү үчүн приборлорду орнотуу, иштетүү, кызматташуу жана текшерүүнүн мүмкүндүгү.Температураны текшерүү, тестирлөө жана калибрлөө сыяктуу тейлөө кызматтары аспаптын тиешелүү параметрлер менен туура иштешин камсыз кылуу үчүн жеткиликтүү.

Тектеш продуктылар: