Inneal PCR | A bheil thu dha-rìribh a’ tuigsinn?

Teicneòlas PCR a choisinn duais Nobel

Ann an 1993, fhuair an neach-saidheans Ameireaganach Mulis an Duais Nobel ann an Ceimigeachd, agus b 'e a choileanadh a bhith a' cruthachadh teicneòlas PCR.Tha draoidheachd teicneòlas PCR anns na feartan a leanas: An toiseach, tha an ìre de DNA a thèid a mheudachadh gu math beag, agus gu teòiridheach faodar aon mholacile a chleachdadh airson leudachadh;san dàrna àite, tha an èifeachdas leudachaidh àrd, agus tha meud a’ ghine targaid exponential.Meudachadh, barrachd air 10 millean uair ann am beagan uairean a thìde.A-nis tha an ionnstramaid PCR air a chleachdadh gu farsaing ann an rannsachadh saidheans beatha agus mòran thaobhan eile.

Faodaidh diofar mhodalan agus luchd-saothrachaidh rothairean teirmeach diofar choileanadh agus ath-aithris a thaisbeanadh.Tha na h-eadar-dhealachaidhean sin a’ toirt buaidh chan ann a-mhàin air èifeachdas PCR ach cuideachd air cruinneas agus cunbhalachd an dàta a gheibhear.Faodaidh tuigse air feartan inneal PCR ar cuideachadh gus soirbheachas ar deuchainnean a mheudachadh.

Modal teasachaidh

Faodaidh cruinneas teòthachd an rothaiche teirmeach a bhith cinnteach airson soirbheachas no fàilligeadh PCR.Tha cunbhalachd teòthachd math gu tobar air a’ bhloca teasachaidh cuideachd deatamach gus toraidhean PCR earbsach agus ath-riochdachadh fhaighinn.

Is e aon dhòigh air dèanamh cinnteach à cruinneas teirmeach a bhith a’ dèanamh deuchainn gu tric le bhith a’ cleachdadh innealan dearbhaidh teòthachd agus ath-chothromachadh mar a dh’ fheumar le proifeasanta eòlach.Mar as trice bidh deuchainnean dearbhaidh teòthachd air an cleachdadh airson:

Cruinneas tobar gu tobar an coimeas ri teòthachd suidhichte ann am modh isothermal

Cruinneas tobar gu tobar an coimeas ri teòthachd suidhichte às deidh tionndadh teòthachd

Cruinneas teòthachd mullach teas

Primer annealing smachd teothachd

Tha smachd teothachd caisead na ghnìomh den ionnstramaid PCR a tha a’ comasachadh an ìre as fheàrr de annealing primer ann am PCR.Is e adhbhar suidheachadh caisead teòthachd eadar-dhealaichte a choileanadh eadar modalan, agus le àrdachadh teòthachd ≥2 ° C agus tuiteam eadar gach colbh, faodar teodhachd eadar-dhealaichte a dhearbhadh aig an aon àm gus an teòthachd annealing primer as fheàrr fhaighinn.Gu teòiridheach, bidh caisead fìor a’ coileanadh teòthachd sreathach eadar modalan.

Ach, mar as trice bidh cearcallan teirmeach caisead àbhaisteach a’ cleachdadh aon bhloca teirmeach agus a’ cumail smachd air teòthachd tro dhà eileamaid teasachaidh is fuarachaidh a tha suidhichte aig gach ceann, gu tric a’ leantainn gu na cuingeadan a leanas:

Chan urrainnear ach dà theodhachd a shuidheachadh: tha na teodhachd àrd is ìosal airson primer annealing air an suidheachadh aig gach ceann den mhodal teirmeach, agus chan urrainnear suidheachadh teodhachd eile a choileanadh eadar modal

Mar thoradh air an iomlaid teas eadar na diofar cholbhan, tha an teòthachd eadar diofar roinnean air a’ mhodal nas dualtaiche lùb sigmoidal a leantainn seach caisead sreathach fìor.

Eisimpleir teòthachd

Tha comas an rothadair teirmeach smachd a chumail air teòthachd an t-sampall glè chudromach airson cruinneas nan toraidhean PCR.Tha paramadairean ionnstramaid sònraichte leithid ìrean rampa, amannan grèim, agus algorithms deatamach airson teòthachd sampall a ro-innse.

Tha ìre teasachaidh agus fuarachaidh an inneal PCR a 'ciallachadh gu bheil an teòthachd ag atharrachadh eadar ceumannan PCR a tha a' tachairt thar ùine shònraichte.Leis gu bheil e a 'toirt beagan ùine airson an teas a ghluasad bhon mhodal chun an t-sampall, bidh fìor ìre teasachaidh is fuarachaidh an t-sampall nas slaodaiche.Mar sin, feumar mìneachadh agus tuigse air astar atharrachadh teòthachd.

Tha an ìre rampa modal as àirde no as àirde a’ riochdachadh an atharrachadh teòthachd as luaithe as urrainn don mhodal a choileanadh thar ùine glè bheag rè an rampa.

Tha an ìre rampa bloc cuibheasach a’ riochdachadh ìre an atharrachaidh teothachd thar ùine nas fhaide agus bheir e seachad tomhas nas riochdaiche de astar inneal PCR.

Tha an ìre teasachaidh is fuarachaidh sampall as àirde agus an ìre teasachaidh is fuarachaidh sampall cuibheasach a’ nochdadh an fhìor teòthachd a fhuair an sampall.Bheir an ìre de theasachadh agus fuarachadh sampall coimeas nas cruinne air coileanadh an inneil PCR agus a’ bhuaidh a dh’ fhaodadh a bhith aige air toraidhean PCR.

Nuair a bhios tu a’ dèanamh ath-chur air baidhsagal, thathas a’ moladh ionnstramaid a chleachdadh le prògram ìre rampa a tha coltach ris a’ mhodh a bh’ ann roimhe airson ath-chur nas fhasa agus glè bheag de bhuaidh air ath-aithris PCR.

Bu chòir an cearcall teirmeach a dhealbhadh gu ceumannan ùine a-mhàin às deidh don sampall an teòthachd stèidhichte a ruighinn.San dòigh seo, thèid an ùine a thèid an sampall a chumail aig an teòthachd shuidhichte a chumail nas cinntiche leis na cumhaichean rothaireachd co-fhreagarrach a tha riatanach sa mhodh obrachaidh.

Bidh rothaichean teirmeach gu tric a’ cleachdadh algorithms matamataigeach iom-fhillte gus dèanamh cinnteach gun ruig sampaill gu luath teòthachd stèidhichte a rèir prògram ro-shuidhichte.Stèidhichte air meud an t-siostam ath-bhualadh agus tiugh a ’phlastaig PCR a thathar a’ cleachdadh, faodaidh an algairim ro-innse teòthachd an t-sampall agus an ùine a bheir e gus an teòthachd stèidhichte a ruighinn.Le bhith an urra ris na h-algorithms sin, rè pròiseas teasachaidh no fuarachaidh an rothaiche teirmeach, mar as trice bidh an teòthachd bloca nas àirde na an luach stèidhichte tro phròiseas ris an canar bloc teirmeach overshoot no undershoot.Bidh an leithid de shuidheachadh a’ dèanamh cinnteach gu bheil an sampall a’ ruighinn an teòthachd shuidhichte cho luath ‘s a ghabhas gun a bhith a’ faighinn cus thairis no fo-losgadh fhèin.

Toradh deuchainneach

Am measg nam factaran a dh’ fhaodadh àrdachadh a thoirt air gluasad cearcall teirmeach tha ìrean rampa, rèiteachadh blocaichean teirmeach, agus amalachadh àrd-ùrlaran fèin-ghluasaid.

Tha ìre teasachaidh is fuarachaidh an rothaiche teirmeach a’ riochdachadh an astar aig a bheil e a’ ruighinn an teòthachd stèidhichte.Mar as luaithe a bhios an teòthachd ag èirigh agus a’ tuiteam, is ann as luaithe a ruitheas am PCR, a tha a’ ciallachadh gun gabh barrachd dheuchainnean a chrìochnachadh ann an ùine shònraichte.A bharrachd air an sin, faodar deuchainnean a luathachadh le bhith a’ cleachdadh DNA polymerases nas luaithe.

Tha dealbhadh modal cearcall teirmeach cuideachd deatamach airson deuchainnean PCR.Mar eisimpleir, tha modalan ath-nuadhachail a 'ceadachadh sùbailteachd anns an àireamh de shamhlaichean gach ruith.A bharrachd air an sin, tha modalan teasachaidh le modalan a ghabhas smachd leotha fhèin air leth freagarrach airson diofar phrògraman PCR a ruith aig an aon àm air aon chearcall teirmeach.

Airson PCR fèin-ghluasadach àrd, bu chòir gum biodh am bathar-bog a bhios a’ cumail smachd air an t-siostam làimhseachaidh pìobaireachd prògramaichte agus co-chòrdail.Tha siostaman fèin-ghluasadach air leth freagarrach airson a bhith a’ coileanadh ath-bheachdan PCR àrd-thruaillidh oir faodaidh iad a bhith air an ruith gu leantainneach le glè bheag de eadar-theachd daonna, agus mar sin a’ lughdachadh na h-ùine a dh’ fheumar airson suidheachadh deuchainneach làimhe agus ag àrdachadh an àireamh de ath-bheachdan ann an ùine shònraichte.

Earbaill, Seasmhachd agus Dearbhadh Càileachd Rothaichean Teirmeach

A bharrachd air comasan coileanaidh agus tar-chuir, bu chòir gum biodh an inneal PCR comasach air seasamh ri cuid de chleachdadh a-rithist, cuideam àrainneachd, agus suidheachaidhean luingeis.Is dòcha gum bi cuid de luchd-saothrachaidh ag aithris air mar a bhios an ionnstramaid a’ dèanamh deuchainnean earbsachd is seasmhachd.Tha an lorg ionnstramaid PCR co-fhreagarrach a’ toirt a-steach:

Earbsachd: Bithear a’ cleachdadh feannagan meacanaigeach gus deuchainnean a dhèanamh a-rithist air co-phàirtean ionnstramaid a thathas a’ cleachdadh gu tric leithid mullaich teirmeach, panalan smachd / scrionaichean suathaidh, agus modalan rothaireachd teòthachd.

Cuideam àrainneachd: Faodar seòmraichean àrainneachd a chleachdadh gus atharrais air diofar shuidheachaidhean de dheuchainnean àbhaisteach, leithid teòthachd, taiseachd.

Deuchainn luingeis: Faodar deuchainn dian clisgeadh is crathadh a dhèanamh a rèir inbhean Comann Eadar-nàiseanta Luingearachd Sàbhailteachd gus dèanamh cinnteach gun ruig an ionnstramaid ann an suidheachaidhean obrach gun mhilleadh.

Barantas agus seirbheis airson cumail suas an inneal PCR

A dh’ aindeoin deuchainn teann earbsachd agus seasmhachd, tha e do-sheachanta gu bheil cùisean teignigeach aig cearcallan teirmeach mu bheatha an ionnstramaid.Airson fois inntinn, bu chòir beachdachadh air barantas, seirbheis agus cumail suas an neach-dèanamh nuair a thathar a’ ceannach ionnstramaid.

Sùbailteachd sheirbheisean leithid cumail suas air an làrach / tilleadh gu factaraidh, seirbheisean sgrùdaidh iomallach, agus ionnstramaidean ùra sa phròiseas cumail suas, msaa, gus a’ bhuaidh air èifeachdas obrach a lughdachadh.

Fad na h-ùine barantais, ùine tionndaidh na seirbheis, ruigsinneachd taic theicnigeach, agus sgilean luchd-taic proifeasanta.

So-dhèantachd stàladh ionnstramaidean, obrachadh, co-obrachadh, agus dearbhadh gus coinneachadh ri riatanasan riaghlaidh obair-lann agus co-cheangailte.Tha seirbheisean cumail suas leithid dearbhadh teòthachd, deuchainn, agus calibration rim faighinn gus dèanamh cinnteach gu bheil an ionnstramaid a’ coileanadh gu ceart a rèir nam paramadairean co-fhreagarrach.

Bathar co-cheangailte: