PCR යන්ත්‍රය|ඔබට ඇත්තටම තේරෙනවාද?

නොබෙල් ත්‍යාගලාභී PCR තාක්ෂණය

1993 දී ඇමරිකානු විද්‍යාඥ මුලිස් රසායන විද්‍යාව සඳහා නොබෙල් ත්‍යාගය ලබා ගත් අතර ඔහුගේ ජයග්‍රහණය වූයේ PCR තාක්ෂණය සොයා ගැනීමයි.PCR තාක්ෂණයේ මැජික් පහත ලක්ෂණ වලින් යුක්ත වේ: පළමුව, විස්තාරණය කළ යුතු DNA ප්‍රමාණය අතිශයින් කුඩා වන අතර, න්‍යායාත්මකව වර්ධනය සඳහා එක් අණුවක් භාවිතා කළ හැක;දෙවනුව, විස්තාරණ කාර්යක්ෂමතාව ඉහළ වන අතර ඉලක්කගත ජානයේ ප්‍රමාණය ඝාතීය වේ.විස්තාරණය, පැය කිහිපයක් තුළ මිලියන 10 කට වඩා වැඩි වාර ගණනක්.දැන් PCR උපකරණය ජීවිත විද්‍යා පර්යේෂණ සහ තවත් බොහෝ අංශවල බහුලව භාවිතා වී ඇත.

විවිධ මාදිලි සහ තාප චක්‍ර නිෂ්පාදකයින් විවිධ කාර්ය සාධනය සහ පුනරාවර්තන හැකියාව ප්‍රදර්ශනය කළ හැකිය.මෙම වෙනස්කම් PCR කාර්යක්ෂමතාවයට පමණක් නොව ලබාගත් දත්තවල නිරවද්‍යතාවයට සහ අනුකූලතාවයටද බලපායි.PCR යන්ත්‍ර විශේෂාංග අවබෝධ කර ගැනීම අපගේ අත්හදා බැලීම්වල සාර්ථකත්වය උපරිම කර ගැනීමට උපකාරී වේ.

තාපන මොඩියුලය

PCR හි සාර්ථකත්වය හෝ අසාර්ථකත්වය සඳහා තාප චක්‍රයේ උෂ්ණත්වයේ නිරවද්‍යතාවය තීරණාත්මක විය හැකිය.විශ්වාසනීය සහ ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කළ හැකි PCR ප්‍රතිඵල ලබා ගැනීම සඳහා තාපන කොටසෙහි හොඳින් සිට ළිං දක්වා උෂ්ණත්වයේ අනුකූලතාවද ඉතා වැදගත් වේ.

තාප නිරවද්‍යතාවය සහතික කිරීම සඳහා එක් ක්‍රමයක් නම්, උෂ්ණත්ව සත්‍යාපන කට්ටල භාවිතා කරමින් නිතර පරීක්ෂා කිරීම සහ පුහුණු වෘත්තිකයෙකුට අවශ්‍ය පරිදි නැවත ක්‍රමාංකනය කිරීමයි.උෂ්ණත්වය තහවුරු කිරීමේ පරීක්ෂණ සාමාන්යයෙන් භාවිතා කරනුයේ:

සමෝෂ්ණ ප්‍රකාරයේදී සැකසූ උෂ්ණත්වයට සාපේක්ෂව හොඳින් සිට හොඳින් නිරවද්‍යතාවය

උෂ්ණත්වය පරිවර්තනය කිරීමෙන් පසු සකස් කළ උෂ්ණත්වයට සාපේක්ෂව හොඳින් සිට හොඳින් නිරවද්යතාව

තාප පියන උෂ්ණත්ව නිරවද්යතාව

Primer Annealing උෂ්ණත්ව පාලනය

අනුක්‍රමණ උෂ්ණත්ව පාලනය PCR උපකරණයේ ශ්‍රිතයක් වන අතර එය PCR හි ප්‍රයිමර් ඇනීලින් ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා පහසුකම් සපයයි.අනුක්‍රමික සැකසුමෙහි අරමුණ වන්නේ මොඩියුල අතර වෙනස්වන උෂ්ණත්වයන් ලබා ගැනීම වන අතර, එක් එක් තීරුව අතර ≥2°C උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම සහ පහත වැටීම, ප්‍රශස්ත ප්‍රයිමර් ඇනීලිං උෂ්ණත්වය ලබා ගැනීම සඳහා විවිධ උෂ්ණත්වයන් එකවර පරීක්ෂා කළ හැක.න්‍යායාත්මකව, සැබෑ අනුක්‍රමණයක් මොඩියුල අතර රේඛීය උෂ්ණත්වය ලබා ගනී.

කෙසේ වෙතත්, සාම්ප්‍රදායික ග්‍රේඩියන්ට් තාප චක්‍ර සාමාන්‍යයෙන් තනි තාප බ්ලොක් එකක් භාවිතා කරන අතර දෙපස පිහිටා ඇති තාපන සහ සිසිලන මූලද්‍රව්‍ය දෙකක් හරහා උෂ්ණත්වය පාලනය කරයි, බොහෝ විට පහත සීමාවන් ඇති කරයි:

උෂ්ණත්වයන් දෙකක් පමණක් සැකසිය හැක: ප්‍රයිමර් ඇනීලින් සඳහා ඉහළ සහ අඩු උෂ්ණත්වය තාප මොඩියුලයේ දෙපසම සකසා ඇති අතර මොඩියුලය අතර අනෙකුත් උෂ්ණත්වවල නිශ්චිත සැකසුම ලබා ගත නොහැක.

විවිධ තීරු අතර තාප හුවමාරුව හේතුවෙන්, මොඩියුලයේ විවිධ කලාප අතර උෂ්ණත්වය සැබෑ රේඛීය අනුක්‍රමණයකට වඩා සිග්මොයිඩල් වක්‍රයක් අනුගමනය කිරීමට ඉඩ ඇත.

සාම්පල උෂ්ණත්වය

PCR ප්‍රතිඵල වල නිරවද්‍යතාවය සඳහා නියැදි උෂ්ණත්වය පාලනය කිරීමට තාප චක්‍රය සතු හැකියාව ඉතා වැදගත් වේ.නියැදි උෂ්ණත්වය පුරෝකථනය කිරීම සඳහා බෑවුම් අනුපාත, රඳවා ගැනීමේ වේලාවන් සහ ඇල්ගොරිතම වැනි උපකරණ-විශේෂිත පරාමිතීන් ඉතා වැදගත් වේ.

PCR යන්ත්‍රය රත් කිරීමේ සහ සිසිලනය කිරීමේ වේගය යනු යම් කාල පරිච්ඡේදයක් තුළ සිදුවන PCR පියවර අතර උෂ්ණත්වය වෙනස් වන බවයි.මොඩියුලයේ සිට නියැදිය වෙත තාපය මාරු කිරීම සඳහා නිශ්චිත කාලයක් ගත වන බැවින්, නියැදියේ සැබෑ උණුසුම සහ සිසිලන වේගය මන්දගාමී වේ.එබැවින් උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වේගයේ නිර්වචනය වෙන්කර හඳුනා ගැනීම අවශ්ය වේ.

උපරිම හෝ උච්ච මොඩියුල බෑවුමේ අනුපාතය, බෑවුම අතරතුර ඉතා කුඩා කාලයක් තුළ මොඩියුලයට ලබා ගත හැකි වේගවත්ම උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම නියෝජනය කරයි.

සාමාන්‍ය බ්ලොක් බෑවුම් අනුපාතය දිගු කාලයක් පුරා උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් අනුපාතය නියෝජනය කරන අතර PCR යන්ත්‍ර වේගය පිළිබඳ වඩාත් නියෝජිත මිනුමක් ලබා දෙනු ඇත.

උපරිම සාම්පල උණුසුම සහ සිසිලන අනුපාතය සහ සාමාන්‍ය නියැදි උණුසුම සහ සිසිලන අනුපාතය නියැදියෙන් ලබාගත් සැබෑ උෂ්ණත්වය පිළිබිඹු කරයි.නියැදි උණුසුම සහ සිසිලනය අනුපාතය PCR යන්ත්‍රයේ ක්‍රියාකාරීත්වය සහ PCR ප්‍රතිඵල මත එහි විභව බලපෑම පිළිබඳ වඩාත් නිවැරදි සංසන්දනයක් ලබා දෙනු ඇත.

බයික්ලර් ප්‍රතිස්ථාපනයක් සිදු කරන විට, පහසු ප්‍රතිස්ථාපන සහ PCR පුනරාවර්තනයට අවම බලපෑමක් සඳහා පෙර මාදිලිය අනුකරණය කරන බෑවුම් අනුපාත වැඩසටහනක් සහිත උපකරණයක් භාවිතා කිරීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ.

තාප චක්‍රය සැලසුම් කළ යුත්තේ නියැදිය නියමිත උෂ්ණත්වයට ළඟා වූ පසුව පමණි.මේ ආකාරයට, නියැදිය නියමිත උෂ්ණත්වයේ පවත්වා ගෙන යන කාලය මෙහෙයුම් ක්‍රියාවලියේදී අවශ්‍ය අනුරූප චක්‍ර තත්ත්වයන් සමඟ වඩාත් නිවැරදිව පවත්වාගෙන යනු ඇත.

පෙර සැකසූ වැඩසටහනකට අනුව සාම්පල ඉක්මනින් නියමිත උෂ්ණත්වයකට ළඟා විය හැකි බව සහතික කිරීම සඳහා තාප සයිකල්කරුවන් බොහෝ විට සංකීර්ණ ගණිතමය ඇල්ගොරිතම භාවිතා කරයි.ප්‍රතික්‍රියා පද්ධතියේ පරිමාව සහ භාවිතා කරන PCR ප්ලාස්ටික් වල ඝනකම මත පදනම්ව, ඇල්ගොරිතමයට නියැදියේ උෂ්ණත්වය සහ නියමිත උෂ්ණත්වයට ළඟා වීමට ගතවන කාලය පුරෝකථනය කළ හැකිය.මෙම ඇල්ගොරිතම මත විශ්වාසය තබමින්, තාප චක්‍රය රත් කරන විට හෝ සිසිලන ක්‍රියාවලියේදී, තාප බ්ලොක් overshoot හෝ undershoot නම් ක්‍රියාවලියක් හරහා වාරණ උෂ්ණත්වය සාමාන්‍යයෙන් නියමිත අගය ඉක්මවා යයි.එවැනි සැකසුමකින් නියැදිය හැකිතාක් ඉක්මනින් නියැදි උෂ්ණත්වයට ළඟාවීම සහතික කරයි.

පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිදානය

තාප චක්‍රයක ප්‍රතිදානය වැඩි කළ හැකි සාධක අතරට බෑවුම් අනුපාත, තාප බ්ලොක් වින්‍යාස කිරීම් සහ ස්වයංක්‍රීය වේදිකා ඒකාබද්ධ කිරීම ඇතුළත් වේ.

තාප චක්රලේඛයේ උණුසුම සහ සිසිලන අනුපාතය එය නියමිත උෂ්ණත්වයට ළඟා වන වේගය නියෝජනය කරයි.උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම සහ පහත වැටීම වේගවත් වන තරමට PCR වේගයෙන් ක්‍රියාත්මක වනු ඇත, එයින් අදහස් කරන්නේ දී ඇති කාල සීමාව තුළ තවත් අත්හදා බැලීම් සම්පූර්ණ කළ හැකි බවයි.මීට අමතරව, වේගවත් DNA පොලිමරේස් භාවිතා කිරීමෙන් අත්හදා බැලීම් වේගවත් කළ හැකිය.

PCR අත්හදා බැලීම් සඳහා තාප චක්‍රීය මොඩියුලයේ සැලසුම ද ඉතා වැදගත් වේ.උදාහරණයක් ලෙස, ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි මොඩියුල එක් ධාවනයකට සාම්පල ගණනේ නම්‍යශීලී වීමට ඉඩ සලසයි.මීට අමතරව, තනි තනිව පාලනය කළ හැකි මොඩියුල සහිත තාපන මොඩියුල එක් තාප චක්රලේඛයක් මත එකවර විවිධ PCR වැඩසටහන් ක්රියාත්මක කිරීම සඳහා සුදුසු වේ.

ස්වයංක්‍රීය අධි ක්‍රියාකාරී PCR සඳහා, පයිප්ප හැසිරවීමේ පද්ධතිය පාලනය කරන මෘදුකාංගය වැඩසටහන්ගත කළ හැකි සහ අනුකූල විය යුතුය.ස්වයංක්‍රීය පද්ධති ඉහළ කාර්යක්‍ෂම PCR ප්‍රතික්‍රියා සිදු කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වන්නේ ඒවා කුඩා මිනිස් මැදිහත්වීමකින් අඛණ්ඩව ක්‍රියාත්මක කළ හැකි නිසා, එමගින් අතින් පර්යේෂණාත්මක සැකසුම සඳහා අවශ්‍ය කාලය අවම කිරීම සහ දී ඇති කාල සීමාව තුළ ප්‍රතික්‍රියා සංඛ්‍යාව වැඩි කිරීම .

තාප පාපැදි වල විශ්වසනීයත්වය, කල්පැවැත්ම සහ තත්ත්ව සහතිකය

කාර්ය සාධනය සහ ප්‍රතිදාන හැකියාවන්ට අමතරව, PCR යන්ත්‍රයට නැවත නැවත භාවිතා කිරීම, පාරිසරික ආතතිය සහ නැව්ගත කිරීමේ තත්වයන්ට ඔරොත්තු දිය හැකිය.සමහර නිෂ්පාදකයින් උපකරණය විශ්වසනීයත්වය සහ කල්පැවැත්ම පරීක්ෂණ සිදු කරන ආකාරය ගැන වාර්තා කළ හැකිය.අනුරූප PCR උපකරණ අනාවරණයට ඇතුළත් වන්නේ:

විශ්වසනීයත්වය: තාප පියන, පාලක පැනල/ස්පර්ශ තිර සහ උෂ්ණත්ව බයිසිකල් මොඩියුල වැනි නිතර භාවිතා කරන උපකරණ සංරචක මත නැවත නැවත පරීක්ෂණ සිදු කිරීමට යාන්ත්‍රික රිග් භාවිතා කරයි.

පරිසර පීඩනය: උෂ්ණත්වය, ආර්ද්‍රතාවය වැනි සාමාන්‍ය අත්හදා බැලීම්වල විවිධ තත්වයන් අනුකරණය කිරීමට පාරිසරික කුටි භාවිතා කළ හැක.

නැව්ගත කිරීමේ පරීක්ෂාව: උපකරණයට හානියක් නොවන මෙහෙයුම් තත්ත්ව යටතේ පැමිණිය හැකි බව සහතික කිරීම සඳහා ජාත්‍යන්තර ආරක්ෂණ නැව් සංගමයේ ප්‍රමිතීන්ට අනුව දැඩි කම්පන සහ කම්පන පරීක්ෂාව සිදු කළ හැක.

PCR යන්ත්‍රය නඩත්තු කිරීම සඳහා වගකීම් සහ සේවාව

දැඩි විශ්වසනීයත්වය සහ කල්පැවැත්ම පරීක්ෂාව තිබියදීත්, තාප සයිකල්කරුවන්ට අනිවාර්යයෙන්ම උපකරණයේ ආයු කාලය පිළිබඳ තාක්ෂණික ගැටළු තිබේ.මනසේ සාමය සඳහා, උපකරණයක් මිලදී ගැනීමේදී නිෂ්පාදකයාගේ වගකීම් සහතිකය, සේවාව සහ නඩත්තුව සලකා බැලිය යුතුය.

වැඩ කාර්යක්‍ෂමතාවයට ඇති බලපෑම අවම කිරීම සඳහා, ස්ථානයේ/නැවත කර්මාන්ත ශාලාවට නඩත්තු කිරීම, දුරස්ථ අධීක්ෂණ සේවා සහ නඩත්තු ක්‍රියාවලියේ ප්‍රතිස්ථාපන උපකරණ වැනි සේවාවන්හි නම්‍යශීලී බව.

වගකීම් කාලයෙහි දිග, සේවාව ආපසු හැරවීමේ කාලය, තාක්ෂණික සහාය ලබා ගැනීමේ හැකියාව සහ වෘත්තීය සහායක පුද්ගලයින්ගේ කුසලතා.

රසායනාගාර සහ අදාළ නියාමන අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා උපකරණ ස්ථාපනය කිරීම, ක්‍රියාත්මක කිරීම, සහයෝගීතාවය සහ සත්‍යාපනය කිරීමේ ශක්‍යතාව.උපකරණය අනුරූප පරාමිතීන් සමඟ නිසි ලෙස ක්‍රියා කරන බව සහතික කිරීම සඳහා උෂ්ණත්ව සත්‍යාපනය, පරීක්ෂා කිරීම සහ ක්‍රමාංකනය වැනි නඩත්තු සේවා තිබේ.

ආශ්රිත නිෂ්පාදන: