Апарат ПЛР|Ти справді розумієш?

Технологія ПЛР, яка отримала Нобелівську премію

У 1993 році американський вчений Муліс отримав Нобелівську премію з хімії, а його досягненням став винахід технології ПЛР.Магія технології ПЛР полягає в наступних характеристиках: по-перше, кількість ДНК, яку потрібно ампліфікувати, надзвичайно мала, і теоретично для ампліфікації може бути використана одна молекула;по-друге, ефективність ампліфікації висока, а кількість цільового гена експоненціальна.Посилення більше ніж у 10 мільйонів разів за кілька годин.Зараз прилад ПЛР широко використовується в наукових дослідженнях про життя та багатьох інших аспектах.

Різні моделі та виробники термоциклерів можуть демонструвати різну продуктивність і повторюваність.Ці відмінності впливають не тільки на ефективність ПЛР, але й на точність і послідовність отриманих даних.Розуміння функцій ПЛР-апарата може допомогти нам досягти максимального успіху наших експериментів.

Нагрівальний модуль

Точність температури термоциклера може бути вирішальною для успіху чи невдачі ПЛР.Постійність температури від лунки до лунки на нагрівальному блоці також має вирішальне значення для отримання надійних і відтворюваних результатів ПЛР.

Один із способів забезпечити температурну точність – часте тестування за допомогою наборів для перевірки температури та повторне калібрування за потреби кваліфікованим спеціалістом.Перевірка температури зазвичай використовується для:

Похибка від свердловини до заданої температури в ізотермічному режимі

Точність від свердловини до свердловини відносно заданої температури після перетворення температури

Точність температури нагріву кришки

Контроль температури відпалу грунтовки

Контроль градієнтної температури є функцією приладу ПЛР, яка сприяє оптимізації відпалу праймерів у ПЛР.Метою налаштування градієнта є досягнення різної температури між модулями, і завдяки підвищенню та зниженню температури на ≥2°C між кожною колонкою можна одночасно перевіряти різні температури для отримання оптимальної температури відпалу грунтовки.Теоретично справжній градієнт досягає лінійної температури між модулями.

Однак звичайні градієнтні термоциклери зазвичай використовують один термоблок і контролюють температуру за допомогою двох нагрівальних і охолоджуючих елементів, розташованих на обох кінцях, що часто призводить до таких обмежень:

Можна встановити лише дві температури: високу та низьку температури для відпалу грунтовки встановлюються на обох кінцях термомодуля, а точне налаштування інших температур між модулями неможливо досягти.

Завдяки теплообміну між різними колонами температура між різними областями модуля, швидше за все, буде відповідати сигмоподібній кривій, а не справжньому лінійному градієнту.

Температура зразка

Здатність термоциклера контролювати температуру зразка дуже важлива для точності результатів ПЛР.Специфічні параметри приладу, такі як швидкість зміни, час витримки та алгоритми, є критичними для прогнозування температури зразка.

Швидкість нагрівання та охолодження ПЛР-апарата означає, що температура змінюється між етапами ПЛР, які відбуваються протягом певного періоду часу.Оскільки потрібен певний час для передачі тепла від модуля до зразка, фактична швидкість нагрівання та охолодження зразка буде нижчою.Тому визначення швидкості зміни температури необхідно розрізняти та розуміти.

Максимальна або пікова швидкість зміни температури модуля являє собою найшвидшу зміну температури, яку модуль може досягти протягом дуже малого періоду часу під час зміни температури.

Середня швидкість блокування являє собою швидкість зміни температури протягом більш тривалого періоду часу та забезпечить більш репрезентативний показник швидкості ПЛР-машини.

Максимальна швидкість нагрівання та охолодження зразка та середня швидкість нагрівання та охолодження зразка відображають фактичну температуру, отриману зразком.Швидкість нагрівання та охолодження зразка забезпечить точніше порівняння продуктивності ПЛР-апарата та його потенційного впливу на результати ПЛР.

Під час заміни циклера рекомендується використовувати інструмент із програмою зміни швидкості, яка імітує попередній режим для полегшення заміни та мінімального впливу на повторюваність ПЛР.

Термоциклер має бути сконструйований таким чином, щоб кроки проходили лише після того, як зразок досягне заданої температури.Таким чином, час, протягом якого зразок підтримується при заданій температурі, буде точніше підтримуватися з відповідними умовами циклу, необхідними в робочій процедурі.

Термоциклери часто використовують складні математичні алгоритми, щоб гарантувати, що зразки можуть швидко досягти заданої температури відповідно до попередньо встановленої програми.Виходячи з об’єму реакційної системи та товщини використовуваного ПЛР-пластику, алгоритм може передбачити температуру зразка та час, який знадобиться для досягнення заданої температури.Спираючись на ці алгоритми, під час процесу нагрівання або охолодження термоциклера температура блоку зазвичай перевищуватиме задане значення через процес, який називається перевищенням або недорозвиненням теплового блоку.Таке налаштування гарантує, що зразок досягає встановленої температури якомога швидше, не перевищуючи або не перевищуючи саму температуру.

Експериментальна пропускна здатність

Фактори, які можуть збільшити пропускну здатність термоциклера, включають швидкості нарощування, конфігурації термоблоків та інтеграцію платформ автоматизації.

Швидкість нагріву та охолодження термоциклера представляє швидкість, з якою він досягає заданої температури.Чим швидше підвищується та падає температура, тим швидше працюватиме ПЛР, а це означає, що за певний період часу можна провести більше експериментів.Крім того, експерименти можна прискорити за допомогою більш швидких ДНК-полімераз.

Конструкція модуля термоциклера також має вирішальне значення для експериментів ПЛР.Наприклад, змінні модулі забезпечують гнучкість у кількості зразків за прогон.Крім того, нагрівальні модулі з індивідуально керованими модулями ідеально підходять для запуску різних програм ПЛР одночасно на одному термоциклері.

Для автоматизованої високопродуктивної ПЛР програмне забезпечення, яке керує системою дозування, має бути програмованим і сумісним.Автоматичні системи ідеально підходять для проведення високопродуктивних реакцій ПЛР, оскільки вони можуть працювати безперервно з невеликим втручанням людини, тим самим мінімізуючи час, необхідний для ручного налаштування експерименту, і збільшуючи кількість реакцій за певний період часу.

Надійність, довговічність і гарантія якості термоциклерів

Окрім продуктивності та пропускної здатності, пристрій ПЛР також має бути здатним витримувати певне багаторазове використання, вплив навколишнього середовища та умови транспортування.Деякі виробники можуть звітувати про те, як прилад виконує тести на надійність і довговічність.Відповідна інструментальна детекція ПЛР включає:

Надійність: механічні установки використовуються для проведення повторних випробувань часто використовуваних компонентів приладів, таких як термокришки, панелі керування/сенсорні екрани та модулі зміни температури.

Тиск навколишнього середовища: камери навколишнього середовища можна використовувати для моделювання різних умов рутинних експериментів, таких як температура, вологість.

Випробування при транспортуванні: інтенсивні випробування на удари та вібрацію можна виконати відповідно до стандартів Міжнародної асоціації безпеки транспортування, щоб переконатися, що прилад може бути доставлений у непошкоджених умовах експлуатації.

Гарантія та сервісне обслуговування ПЛР апарату

Незважаючи на ретельні випробування на надійність і довговічність, термоциклери неминуче мають технічні проблеми протягом усього терміну служби інструменту.Щоб бути впевненими, при покупці приладу слід враховувати гарантію виробника, обслуговування та обслуговування.

Гнучкість таких послуг, як технічне обслуговування на місці/повернення до заводу, послуги дистанційного моніторингу та заміна інструментів у процесі обслуговування тощо, щоб зменшити вплив на ефективність роботи.

Тривалість гарантійного терміну, термін виконання послуги, доступність технічної підтримки та кваліфікація професійного персоналу підтримки.

Техніко-економічне обґрунтування встановлення, експлуатації, співпраці та перевірки приладів для відповідності лабораторним та відповідним нормативним вимогам.Послуги з технічного обслуговування, такі як перевірка температури, тестування та калібрування, доступні для забезпечення належної роботи приладу з відповідними параметрами.

Супутні товари: