PCR စက်|တကယ်နားလည်လား

နိုဘယ်ဆုရ PCR နည်းပညာ

1993 ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်သိပ္ပံပညာရှင် Mulis သည် ဓာတုဗေဒနိုဘယ်ဆုကို ရရှိခဲ့ပြီး သူ၏အောင်မြင်မှုသည် PCR နည်းပညာကို တီထွင်ခဲ့သည်။PCR နည်းပညာ၏ မှော်ဆန်မှုသည် အောက်ပါလက္ခဏာများ ဖြစ်သည်- ပထမဦးစွာ၊ ချဲ့ထွင်ရမည့် DNA ပမာဏသည် အလွန်သေးငယ်ပြီး သီအိုရီအရ မော်လီကျူးတစ်ခုကို ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။ဒုတိယအချက်မှာ၊ ချဲ့ထွင်မှု ထိရောက်မှု မြင့်မားပြီး ပစ်မှတ် ဗီဇ ပမာဏသည် ကိန်းဂဏန်းများ ဖြစ်သည်။အသံချဲ့စက်၊ နာရီအနည်းငယ်အတွင်း အကြိမ် 10 သန်းကျော်။ယခုအခါ PCR တူရိယာကို သက်ရှိသိပ္ပံသုတေသနနှင့် အခြားကဏ္ဍများစွာတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုလာခဲ့သည်။

အပူစက်ဘီးစီးသူများ၏ မတူညီသော မော်ဒယ်များနှင့် ထုတ်လုပ်သူသည် မတူညီသော စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ထပ်တလဲလဲနိုင်မှုကို ပြသနိုင်သည်။ဤကွာခြားချက်များသည် PCR ထိရောက်မှုသာမက ရရှိသောဒေတာများ၏ တိကျမှုနှင့် ညီညွတ်မှုကိုလည်း သက်ရောက်မှုရှိပါသည်။PCR စက်၏အင်္ဂါရပ်များကိုနားလည်ခြင်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏စမ်းသပ်မှုများ၏အောင်မြင်မှုကို အမြင့်မားဆုံးဖြစ်အောင် ကူညီပေးနိုင်သည်။

အပူပေး module

PCR ၏အောင်မြင်မှု သို့မဟုတ် ကျရှုံးမှုအတွက် အပူစက်ဘီးစီးသူ၏ အပူချိန်၏တိကျမှုသည် အဆုံးအဖြတ်ပေးနိုင်ပါသည်။ယုံကြည်စိတ်ချရပြီး မျိုးပွားနိုင်သော PCR ရလဒ်များရရှိရန် အပူခံဘလောက်ရှိ ကောင်းစွာ-ကောင်းမွန်သော အပူချိန် ညီညွတ်မှုသည် အရေးကြီးပါသည်။

အပူပိုင်းတိကျမှုကိုသေချာစေရန်နည်းလမ်းတစ်ခုမှာ အပူချိန်စစ်ဆေးခြင်းကိရိယာများကိုအသုံးပြု၍ မကြာခဏစမ်းသပ်ခြင်းနှင့် ကျွမ်းကျင်ပညာရှင်တစ်ဦးမှ လိုအပ်သလို ပြန်လည်ချိန်ညှိခြင်းဖြစ်ပါသည်။အပူချိန်အတည်ပြုစစ်ဆေးမှုများကို ပုံမှန်အားဖြင့် အသုံးပြုသည်-

isothermal မုဒ်တွင် သတ်မှတ်အပူချိန်နှင့် ဆက်စပ်မှု ကောင်းမွန်စွာ တိကျမှု

အပူချိန်ပြောင်းလဲပြီးနောက် သတ်မှတ်အပူချိန်နှင့် ဆက်စပ်မှုကောင်းမွန်သော တိကျမှု

အပူအဖုံး အပူချိန် တိကျမှု

Primer Annealing Temperature Control ၊

Gradient temperature control သည် PCR တွင် primer annealing ကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ပေးသော PCR တူရိယာ၏လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။gradient ဆက်တင်၏ရည်ရွယ်ချက်မှာ modules များကြားတွင်ကွဲပြားသောအပူချိန်များရရှိစေရန်ဖြစ်ပြီး ကော်လံတစ်ခုစီကြားတွင် ≥2°C အပူချိန်မြင့်တက်ခြင်းနှင့်ကျဆင်းခြင်းဖြင့်၊ အကောင်းဆုံးသော primer annealing temperature ကိုရရှိရန် မတူညီသောအပူချိန်များကို တစ်ပြိုင်နက်စမ်းသပ်နိုင်ပါသည်။သီအိုရီအရ၊ စစ်မှန်သော gradient သည် modules များကြားတွင် linear temperature ကိုရရှိသည် ။

သို့သော်၊ သမားရိုးကျ gradient thermal cyclers များသည် အစွန်းနှစ်ဖက်တွင်ရှိသော အပူနှင့် အအေးပေးသည့်ဒြပ်စင်နှစ်ခုမှတဆင့် အပူချိန်ကို ထိန်းချုပ်ရန် တစ်ခုတည်းသော အပူနှင့် အပူချိန်ကို ထိန်းချုပ်လေ့ရှိပြီး အောက်ပါကန့်သတ်ချက်များကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်-

အပူချိန် နှစ်ခုသာ သတ်မှတ်နိုင်သည်- primer annealing အတွက် မြင့်မားသော နှင့် low temperatures များကို thermal module ၏ အစွန်းနှစ်ဖက်တွင် သတ်မှတ်ထားပြီး၊ အခြားသော အပူချိန်များ၏ တိကျသော setting များကို modul အကြားတွင် မရနိုင်ပါ။

မတူညီသောကော်လံများကြားတွင် အပူဖလှယ်ခြင်းကြောင့်၊ module ရှိ မတူညီသောဒေသများကြားရှိ အပူချိန်သည် စစ်မှန်သော linear gradient မဟုတ်ဘဲ sigmoidal မျဉ်းကွေးနောက်သို့ လိုက်နိုင်ခြေပိုများပါသည်။

နမူနာအပူချိန်

နမူနာအပူချိန်ကို ထိန်းချုပ်ရန် အပူစက်ဘီးစီးသူ၏စွမ်းရည်သည် PCR ရလဒ်များ၏တိကျမှုအတွက် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။ချဉ်းကပ်နှုန်းများ၊ ထိန်းထားချိန်များနှင့် အယ်လဂိုရီသမ်များကဲ့သို့သော တူရိယာဆိုင်ရာ သီးခြားကန့်သတ်ဘောင်များသည် နမူနာအပူချိန်ကို ခန့်မှန်းရန်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။

PCR စက်၏ အပူနှင့် အအေးနှုန်းသည် အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ဖြစ်ပေါ်သည့် PCR အဆင့်များကြား အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို ဆိုလိုသည်။module မှနမူနာသို့အပူလွှဲပြောင်းရန်အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုကြာသောကြောင့်၊ နမူနာ၏အမှန်တကယ်အပူနှင့်အအေးနှုန်းသည်နှေးကွေးမည်ဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုအမြန်နှုန်း၏ အဓိပ္ပါယ်ကို ပိုင်းခြားနားလည်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

အမြင့်ဆုံး သို့မဟုတ် အထွတ်အထိပ် မော်ဂျူး ချဉ်းကပ်လမ်းနှုန်းသည် ချဉ်းကပ်လမ်းအတွင်း အချိန်အနည်းငယ်အတွင်း module မှ ရရှိနိုင်သည့် အမြန်ဆုံး အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို ကိုယ်စားပြုသည်။

ပျမ်းမျှဘလောက် ချဉ်းကပ်လမ်းနှုန်းသည် အချိန်ပိုကြာသည့်ကာလအတွင်း အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုနှုန်းကို ကိုယ်စားပြုပြီး PCR စက်အမြန်နှုန်းကို ပိုမိုကိုယ်စားပြုသည့် အတိုင်းအတာကို ပေးဆောင်မည်ဖြစ်သည်။

အမြင့်ဆုံးနမူနာ အပူပေးအအေးခံနှုန်းနှင့် ပျမ်းမျှနမူနာအပူနှင့် အအေးနှုန်းသည် နမူနာမှရရှိသော အမှန်တကယ်အပူချိန်ကို ထင်ဟပ်ပါသည်။နမူနာအပူပေးခြင်းနှင့် အအေးပေးခြင်းနှုန်းသည် PCR စက်၏စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် PCR ရလဒ်များအပေါ် ၎င်း၏အလားအလာသက်ရောက်မှုများကို ပိုမိုတိကျစွာ နှိုင်းယှဉ်ပေးမည်ဖြစ်ပါသည်။

စက်ဘီးစီးသူ အစားထိုးလဲလှယ်ခြင်းကို လုပ်ဆောင်သည့်အခါ၊ ပိုမိုလွယ်ကူစွာ အစားထိုးခြင်းနှင့် PCR ထပ်တလဲလဲဖြစ်နိုင်မှုအပေါ် သက်ရောက်မှုအနည်းဆုံးဖြစ်စေရန်အတွက် ယခင်မုဒ်ကို အတုယူသည့် ချဉ်းကပ်နှုန်းပရိုဂရမ်ပါသည့် တူရိယာကို အသုံးပြုရန် အကြံပြုထားသည်။

နမူနာသတ်မှတ်အပူချိန်သို့ရောက်မှသာ အပူစက်ဘီးကို အချိန်အဆင့်များအလိုက် ဒီဇိုင်းထုတ်သင့်သည်။ဤနည်းအားဖြင့်၊ နမူနာအား သတ်မှတ်အပူချိန်တွင် ထိန်းသိမ်းထားသည့်အချိန်သည် လည်ပတ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် လိုအပ်သော သက်ဆိုင်ရာ စက်ဝန်းအခြေအနေများနှင့် ပိုမိုတိကျစွာ ထိန်းသိမ်းနိုင်မည်ဖြစ်သည်။

အပူစက်ဘီးစီးသူများသည် နမူနာများသည် ကြိုတင်သတ်မှတ်ထားသည့်ပရိုဂရမ်အရ သတ်မှတ်အပူချိန်သို့ လျင်မြန်စွာရောက်ရှိနိုင်စေရန် သေချာစေရန် ရှုပ်ထွေးသောသင်္ချာ အယ်လဂိုရီသမ်များကို အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။တုံ့ပြန်မှုစနစ်၏ ထုထည်ပမာဏနှင့် အသုံးပြုထားသော PCR ပလတ်စတစ်များ၏ အထူပေါ်မူတည်၍ algorithm သည် နမူနာ၏အပူချိန်နှင့် သတ်မှတ်အပူချိန်သို့ရောက်ရှိရန် အချိန်ယူရမည့်အချိန်ကို ခန့်မှန်းပေးနိုင်သည်။ဤ algorithms များကို အားကိုး၍ thermal cycler ၏ အပူပေးခြင်း သို့မဟုတ် အအေးပေးခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ thermal blocker overshoot သို့မဟုတ် undershoot ဟုခေါ်သော လုပ်ငန်းစဉ်အားဖြင့် သတ်မှတ်တန်ဖိုးထက် ပိတ်ဆို့သည့် အပူချိန်သည် အများအားဖြင့် ကျော်လွန်သွားပါမည်။ဤကဲ့သို့ စနစ်ထည့်သွင်းခြင်းသည် နမူနာသည် သတ်မှတ်အပူချိန်သို့ အရှိန်လွန်ကဲခြင်း သို့မဟုတ် လျှော့မချဘဲ တတ်နိုင်သမျှ မြန်မြန်ရောက်ရှိကြောင်း သေချာစေသည်။

စမ်းသပ်ဖြတ်သန်းမှု

အပူစက်ဘီးစီးသူ၏ ဖြတ်သန်းစီးဆင်းမှုကို တိုးမြှင့်နိုင်သည့် အကြောင်းရင်းများတွင် ချဉ်းကပ်လမ်းနှုန်းများ၊ အပူပိတ်ဆို့ခြင်းပုံစံများ နှင့် အလိုအလျောက်စနစ်ဆိုင်ရာ ပလပ်ဖောင်းများ ပေါင်းစပ်မှုတို့ ပါဝင်သည်။

အပူစက်ဘီးစီးသူ၏ အပူနှင့် အအေးနှုန်းသည် သတ်မှတ်အပူချိန်သို့ ရောက်ရှိသည့် အရှိန်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။အပူချိန်မြင့်တက်ခြင်းနှင့် ကျဆင်းမှု မြန်လေ၊ PCR သည် ပိုမိုမြန်ဆန်လာလေဖြစ်ပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအတွင်း စမ်းသပ်မှုများ ပိုမိုလုပ်ဆောင်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ထို့အပြင်၊ ပိုမိုမြန်ဆန်သော DNA polymerases ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် စမ်းသပ်မှုများကို အရှိန်မြှင့်နိုင်သည်။

thermal cycler module ၏ဒီဇိုင်းသည် PCR စမ်းသပ်မှုများအတွက်လည်းအရေးကြီးပါသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ အစားထိုးနိုင်သော မော်ဂျူးများသည် ပြေးနှုန်းတစ်ခုလျှင် နမူနာအရေအတွက်ကို ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဖြစ်စေသည်။ထို့အပြင်၊ တစ်ဦးချင်းထိန်းချုပ်နိုင်သော module များပါရှိသော အပူပေး module များသည် မတူညီသော PCR ပရိုဂရမ်များကို thermal cycler တစ်ခုတွင်တစ်ပြိုင်နက်လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။

အလိုအလျောက် high-throughput PCR အတွက်၊ pipetting handling system ကို ထိန်းချုပ်သည့် software သည် programmable နှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သင့်သည်။အလိုအလျောက်စနစ်များသည် လူ၏ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုအနည်းငယ်ဖြင့် အဆက်မပြတ်လုပ်ဆောင်နိုင်သောကြောင့် ၎င်းတို့သည် မြင့်မားသော PCR တုံ့ပြန်မှုများကို လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် စံပြဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် လက်ဖြင့်စမ်းသပ်မှုထည့်သွင်းခြင်းအတွက် လိုအပ်သောအချိန်ကို နည်းပါးစေပြီး သတ်မှတ်အချိန်ကာလအတွင်း တုံ့ပြန်မှုအရေအတွက်ကို တိုးမြင့်စေပါသည်။

အပူစက်ဘီးများ၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု၊ တာရှည်ခံမှုနှင့် အရည်အသွေးအာမခံချက်

စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ဖြတ်သန်းနိုင်မှုစွမ်းရည်များအပြင် PCR စက်သည် အချို့သော ထပ်ခါတလဲလဲ အသုံးပြုမှု၊ ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ ဖိအားများနှင့် ပို့ဆောင်မှုအခြေအနေများကို ခံနိုင်ရည်ရှိသင့်သည်။အချို့သောထုတ်လုပ်သူများသည် ကိရိယာသည် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် တာရှည်ခံမှုစမ်းသပ်မှုများကို မည်သို့လုပ်ဆောင်ကြောင်း အစီရင်ခံနိုင်ပါသည်။သက်ဆိုင်ရာ PCR ကိရိယာ ထောက်လှမ်းမှုတွင်-

ယုံကြည်စိတ်ချရမှု- အပူအဖုံးများ၊ ထိန်းချုပ် panels/touchscreen နှင့် အပူချိန် စက်ဘီးစီးခြင်း module များကဲ့သို့သော မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိသော တူရိယာအစိတ်အပိုင်းများတွင် ထပ်ခါတလဲလဲ စမ်းသပ်မှုများ ပြုလုပ်ရန်အတွက် စက်ယန္တရားတူးစင်များကို အသုံးပြုပါသည်။

ပတ်ဝန်းကျင်ဖိအား- အပူချိန်၊ စိုထိုင်းဆကဲ့သို့သော ပုံမှန်စမ်းသပ်မှုများ၏ မတူညီသောအခြေအနေများကို အတုယူရန် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာအခန်းများကို အသုံးပြုနိုင်သည်။

သင်္ဘောစမ်းသပ်ခြင်း- ပြင်းထန်သောတုန်ခါမှုနှင့်တုန်ခါမှုစမ်းသပ်ခြင်းကိရိယာသည် မပျက်စီးနိုင်သောလည်ပတ်မှုအခြေအနေတွင်ရောက်ရှိနိုင်ကြောင်းသေချာစေရန်အပြည်ပြည်ဆိုင်ရာဘေးကင်းရေးသင်္ဘောအဖွဲ့၏စံနှုန်းများအတိုင်းလုပ်ဆောင်နိုင်သည်။

PCR စက်ထိန်းသိမ်းမှုအတွက် အာမခံနှင့် ဝန်ဆောင်မှု

တင်းကျပ်သော ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် တာရှည်ခံမှု စမ်းသပ်မှုများရှိသော်လည်း အပူစက်ဘီးသမားများသည် တူရိယာ၏သက်တမ်းတစ်လျှောက် နည်းပညာဆိုင်ရာ ပြဿနာများ မလွဲမသွေရှိနေပါသည်။စိတ်ချမ်းသာစေရန်အတွက်၊ ထုတ်လုပ်သူ၏အာမခံ၊ ဝန်ဆောင်မှုနှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုတို့ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသင့်သည်။

လုပ်ငန်းစွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် သက်ရောက်မှုကို လျှော့ချရန် ဆိုက်/စက်ရုံမှ ပြန်ပို့သည့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု၊ အဝေးမှ စောင့်ကြည့်ခြင်း ဝန်ဆောင်မှုများနှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အစားထိုးကိရိယာများ စသည်တို့ကဲ့သို့သော ဝန်ဆောင်မှုများ၏ ပျော့ပြောင်းမှု။

အာမခံကာလ၏ကြာချိန်၊ ဝန်ဆောင်မှု၏အလှည့်အပြောင်းကာလ၊ နည်းပညာပံ့ပိုးကူညီမှု၏လက်လှမ်းမီနိုင်မှု၊ နှင့် ပရော်ဖက်ရှင်နယ်ပံ့ပိုးကူညီရေးဝန်ထမ်းများ၏ကျွမ်းကျင်မှု။

ဓာတ်ခွဲခန်းနှင့်ဆက်စပ်သော စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းသတ်မှတ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီရန် ကိရိယာတပ်ဆင်ခြင်း၊ လည်ပတ်ဆောင်ရွက်ခြင်း၊ ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုနှင့် စိစစ်ခြင်းတို့ကို ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသည်။တူရိယာသည် သက်ဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်များနှင့် မှန်ကန်စွာ လုပ်ဆောင်ကြောင်း သေချာစေရန် အပူချိန် စစ်ဆေးခြင်း၊ စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် ချိန်ညှိခြင်း ကဲ့သို့သော ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု ဝန်ဆောင်မှုများကို ရရှိနိုင်ပါသည်။

ဆက်စပ်ထုတ်ကုန်များ-