Uvumbuzi kadhaa wa kimapinduzi katika historia ya teknolojia ya ugunduzi akilini mwangu ni teknolojia ya kuweka kinga mwilini kwa kuzingatia kanuni ya ufungaji mahususi wa antijeni-antibody, teknolojia ya PCR na teknolojia ya mpangilio.Leo tutazungumzia teknolojia ya PCR.Kulingana na mageuzi ya teknolojia ya PCR, watu kwa kawaida hugawanya teknolojia ya PCR katika vizazi vitatu: teknolojia ya kawaida ya PCR, teknolojia ya kiasi cha umeme ya muda halisi ya PCR na teknolojia ya dijiti ya PCR.
CMbinu ya kawaida ya PCR
KARY MULLIS (1944.12.28-2019.8.7)
Kary Mullis aligundua mmenyuko wa mnyororo wa polymerase (polymerase chain reaction , PCR) mwaka wa 1983. Inasemekana kwamba alipokuwa akiendesha mpenzi wake, ghafla alikuwa na flash ya msukumo na mawazo ya kanuni ya PCR (juu ya faida za kuendesha gari).Kary Mullis alitunukiwa Tuzo ya Nobel ya Kemia mwaka wa 1993. The New York Times ilisema: "Hali ya juu na muhimu, karibu kugawanya biolojia katika enzi za kabla ya PCR na baada ya PCR.
Kanuni ya PCR: Chini ya uchanganuzi wa polimerasi ya DNA, DNA ya uzi wa mama hutumika kama kiolezo, na kianzio maalum hutumika kama sehemu ya kuanzia ya upanuzi, na DNA ya DNA ya binti inayosaidiana na DNA ya kiolezo cha uzi wa mama hunakiliwa kwa njia ya mwonekano, upanuzi, upanuzi na hatua nyinginezo.Ni teknolojia ya ukuzaji wa usanisi wa DNA katika vitro, ambayo inaweza kukuza kwa haraka na haswa DNA yoyote inayolengwa katika vitro.
Faida za PCR ya kawaida
1.Njia ya kawaida, viwango kamili vya kimataifa na vya ndani
2.Gharama ya chini ya vitendanishi vya chombo
3.Bidhaa za PCR zinaweza kurejeshwa kwa majaribio mengine ya baiolojia ya molekuli
Mashine ya Foregene PCR inayopendekezwa: https://www.foreivd.com/foreamp-sn-695-series-thermal-cycler-96-wells-pcr-machine-product/
Bidhaa zinazohusiana: https://www.foreivd.com/pcr-herotm-with-dye-product/
Ubaya wa PCR ya kawaida
1.rahisi kuchafua
2.operesheni ngumu
3.uchambuzi wa ubora tu
4.Unyeti wa wastani
5.Kuna ukuzaji usio maalum, na wakati ukanda usio maalum ni sawa na ukanda unaolengwa, hauwezi kutofautishwa.
Capillary electrophoresis-msingi PCR
Kwa kukabiliana na mapungufu ya PCR ya kawaida, wazalishaji wengine wameanzisha vyombo kulingana na kanuni ya electrophoresis ya capillary.Hatua ya electrophoresis baada ya amplification ya PCR imekamilika katika capillary.Unyeti ni wa juu, na tofauti ya besi kadhaa inaweza kutofautishwa na ukuzaji unaweza kuhesabiwa na MAERKER.maudhui ya bidhaa.Hasara ni kwamba bidhaa ya PCR bado inahitaji kufunguliwa na kuweka ndani ya chombo, na bado kuna hatari kubwa ya uchafuzi.
CapilariElectrophoresis
2. Teknolojia ya muda halisi ya umeme ya PCR (Quantitative Real-time PCR, qPCR)PCR ya kiasi cha fluorescent, pia inaitwa PCR ya Wakati Halisi, ni teknolojia mpya ya kupima asidi ya nukleiki iliyotengenezwa na PE (Perkin Elmer) mwaka wa 1995. Historia ya maendeleo ya kiasi cha umeme cha PCR ni historia ya mapambano ya kusisimua nafsi ya majitu kama vile ABI, Roche, na Bio-Rad.Ikiwa una nia, unaweza kuiangalia.Mbinu hii kwa sasa ndiyo mbinu ya PCR iliyokomaa zaidi na inayotumika sana ya nusu kiasi.
Mashine ya qPCR Inayopendekezwa: https://www.foreivd.com/mini-real-time-pcr-system-forequant-sf2sf4-product/
Mbinu ya rangi ya fluorescent (SYBR Green I):SYBR Green I ndiyo rangi inayotumika zaidi ya kuunganisha DNA kwa PCR ya kiasi, ambayo hufunga bila mahususi DNA yenye nyuzi mbili.Katika hali ya bure, SYBR Green hutoa fluorescence dhaifu, lakini mara tu imefungwa kwa DNA iliyopigwa mara mbili, fluorescence yake huongezeka mara 1000.Kwa hiyo, jumla ya mawimbi ya umeme yanayotolewa na mmenyuko ni sawia na kiasi cha DNA yenye ncha mbili iliyopo na itaongezeka kwa ongezeko la bidhaa iliyoimarishwa.Kwa kuwa rangi hufungamana na DNA yenye ncha mbili zisizo maalum, matokeo chanya ya uwongo yanaweza kutolewa.
Bidhaa zinazohusiana: https://www.foreivd.com/real-time-pcr-easytm-sybr-green-i-kit-product/
Mbinu ya uchunguzi wa fluorescent (teknolojia ya Taqman): WakatiKukuza kwa PCR, uchunguzi maalum wa fluorescent huongezwa wakati huo huo na jozi ya primers.Uchunguzi ni oligonucleotide ya mstari, yenye kikundi cha ripota wa fluorescent na kikundi cha kuzimisha umeme kwa mtiririko huo kilicho na lebo katika ncha zote mbili.Wakati uchunguzi umekamilika, ishara ya umeme iliyotolewa na kikundi cha waandishi wa habari inafyonzwa na kikundi cha quencher, na kugundua Hakuna ishara ya fluorescent;wakati wa ukuzaji wa PCR (katika hatua ya upanuzi), shughuli ya Dicer ya 5'-3' ya kimeng'enya cha Taq itayeyusha na kuharibu uchunguzi, ili kikundi cha fluorescent cha mwandishi na kikundi cha fluorescent cha quencher kitenganishwe, ili mfumo wa ufuatiliaji wa umeme Ishara ya umeme inaweza kupokelewa, ambayo ni, kila wakati molekuli ya DNA inapogundua, mnyororo wa DNA hugundua mnyororo kamili wa ulinganishaji huundwa. mkusanyiko wa ishara za fluorescent na uundaji wa bidhaa za PCR.Mbinu ya uchunguzi wa Taqman ndiyo njia inayotumika sana katika utambuzi wa kimatibabu.
Bidhaa zinazohusiana: https://www.foreivd.com/quickeasy%e1%b5%80%e1%b4%b9-real-time-pcr-kit-taqman-product/
Faida za qPCR
1.Njia hiyo imekomaa na vifaa vya kusaidia na vitendanishi vimekamilika
2.Gharama ya wastani ya vitendanishi
3.rahisi kutumia
4.Usikivu wa juu wa kugundua na maalum
Hasara za qPCR
Mabadiliko ya jeni lengwa husababisha ugunduzi uliokosa.
Matokeo ya ugunduzi wa kiolezo cha mkazo wa chini hayawezi kubainishwa.
Kuna hitilafu kubwa wakati wa kutumia curve ya kawaida kwa utambuzi wa kiasi.
3. Teknolojia ya Digital PCR (PCR ya digital, dPCR).
PCR ya kidijitali ni mbinu ya kukadiria kabisa molekuli za asidi ya nukleiki.Ikilinganishwa na qPCR, PCR ya dijiti inaweza kusoma moja kwa moja idadi ya molekuli za DNA/RNA, ambayo ni hesabu kamili ya molekuli za asidi ya nukleiki katika sampuli ya kuanzia.Mnamo 1999, Bert Vogelstein na Kenneth W. Kin-zler walipendekeza rasmi dhana ya dPCR.
Mnamo 2006, Fluidigm ilikuwa ya kwanza kutoa kifaa cha kibiashara cha dPCR.Mnamo 2009, Life Technologies ilizindua mifumo ya OpenArray na QuantStudio 12K Flex dPCR.Mnamo mwaka wa 2013, Life Technologies ilizindua mfumo wa QuantStudio 3DdPCR, unaotumia teknolojia ya chipu ya nanoscale microfluidic yenye msongamano wa juu ili kusambaza kwa usawa sampuli kwa seli 20,000 za kibinafsi.katika majibu vizuri.
Mnamo 2011, Bio-Rad ilizindua kifaa chenye msingi wa matone QX100 dPCR, ambacho kinatumia teknolojia ya maji ndani ya mafuta ili kusambaza sawasawa sampuli kwa matone 20,000 ya maji-kwenye-mafuta, na hutumia kichanganuzi cha matone kuchambua matone.Mnamo mwaka wa 2012, RainDance ilizindua kifaa cha RainDrop dPCR, kinachoendeshwa na gesi ya shinikizo la juu, ili kugawanya kila mfumo wa majibu ya kawaida katika emulsion ya athari iliyo na matone madogo ya kiwango cha picoliter milioni 1 hadi 10.
Kufikia sasa, PCR ya dijiti imeunda vikundi viwili vikubwa, aina ya chip na aina ya matone.Haijalishi ni aina gani ya PCR ya kidijitali, kanuni zake za msingi ni kikwazo cha dilution, endpoint PCR na usambazaji wa Poisson.Mfumo wa kawaida wa mmenyuko wa PCR ulio na violezo vya asidi ya nuklei umegawanywa sawasawa katika makumi ya maelfu ya athari za PCR, ambazo husambazwa kwa chips au microdroplets, ili kila mmenyuko iwe na molekuli ya kiolezo iwezekanavyo, na majibu ya PCR ya kiolezo cha molekuli moja hufanywa.Kwa kusoma fluorescence Uwepo au kutokuwepo kwa ishara huhesabiwa, na quantification kamili inafanywa baada ya calibration ya usambazaji wa takwimu Poisson.
Zifuatazo ni sifa za majukwaa kadhaa ya kidijitali ya PCR ambayo nimetumia:
1. Bio-Rad QX200 droplet digital PCR Bio-RadQX200 ni jukwaa la kidijitali la PCR, mchakato wa msingi wa kugundua: Sampuli 20,000 zinatolewa na jenereta ya matone Matone madogo ya maji ndani ya mafuta yanakuzwa kwenye mashine ya kawaida ya PCR, na hatimaye ishara ya umeme ya kila tone ndogo inasomwa na msomaji wa matone madogo.Uendeshaji ni ngumu zaidi, na hatari ya uchafuzi wa mazingira ni ya kati.
Xinyi TD1 micro-droplet digital PCRXinyi TD1 ni jukwaa la ndani la kidijitali la PCR, mchakato wa msingi wa kugundua: toa matone 30,000-50,000 ya maji-ndani ya mafuta kupitia jenereta ya matone, kukuza kwenye kifaa cha kawaida cha PCR, na hatimaye kupita Kisomaji cha matone husoma ishara ya umeme ya kila matone.Uzalishaji wa matone na usomaji katika jukwaa hili hufanywa kwa chip maalum na hatari ndogo ya kuambukizwa.
STILLA Naica micro-droplet chip digital PCRSTILLA Naica ni jukwaa jipya la kidijitali la PCR.Mchakato wa msingi wa ugunduzi ni: ongeza suluhu la majibu kwenye chip, weka chipu kwenye kizazi cha matone madogo na mfumo wa ukuzaji, na toa matone 30,000.Kuenea kwenye chip, na ukuzaji wa PCR umekamilika kwenye chip.Kisha chip iliyoimarishwa huhamishiwa kwenye mfumo wa uchambuzi wa usomaji wa micro-droplet, na ishara ya fluorescent inasomwa kwa kuchukua picha.Kwa kuwa mchakato mzima unafanyika katika chip iliyofungwa, hatari ya uchafuzi ni ndogo.
4. ThermoFisher QuantStudio 3D chip digital PCR
ThermoFisher QuantStudio 3D ni jukwaa lingine la kidijitali la PCR lenye msingi wa chip.Mchakato wake wa msingi wa ugunduzi ni: ongeza suluhu la majibu kwenye kisambaza data, na usambaze suluhu ya majibu sawasawa kwenye chip na visima vidogo 20,000 kupitia kisambazaji., weka chip kwenye mashine ya PCR ili kukuza, na hatimaye kuweka chip ndani ya msomaji na kuchukua picha ili kusoma ishara ya fluorescent.Uendeshaji ni kiasi ngumu, na mchakato mzima unafanywa katika chip iliyofungwa, na hatari ya uchafuzi ni ndogo.
5. JN MEDSYS Uwazi chip digital PCR
JN MEDSYS Clarity ni jukwaa jipya la kidijitali la PCR aina ya chip.Mchakato wake wa msingi wa ugunduzi ni: ongeza suluhu la majibu kwenye mwombaji, na usambaze suluhu ya majibu sawasawa kwenye mirija 10,000 ya PCR iliyowekwa kwenye mirija ya PCR kupitia kiombaji.Kwenye chip ya microporous, ufumbuzi wa majibu huingia kwenye chip kupitia hatua ya capillary, na tube ya PCR yenye chip huwekwa kwenye mashine ya PCR kwa ajili ya kukuza, na hatimaye chip huwekwa ndani ya msomaji ili kusoma ishara ya fluorescent kwa kuchukua picha.Operesheni ni ngumu zaidi.Hatari ya kuambukizwa ni ndogo.
Vigezo vya kila jukwaa la dijiti la PCR vinafupishwa kama ifuatavyo:
Viashiria vya tathmini ya jukwaa la kidijitali la PCR ni: idadi ya vitengo vya mgawanyiko, idadi ya njia za umeme, utata wa uendeshaji na hatari ya uchafuzi.Lakini jambo kuu ni usahihi wa utambuzi.Njia moja ya kutathmini mifumo ya kidijitali ya PCR ni kutumia majukwaa mengi ya kidijitali ya PCR ili kuthibitishana, na njia nyingine ni kutumia vitu vya kawaida vilivyo na thamani sahihi.
Faida za dPCR
1.Kufikia quantification kamili
2.Unyeti wa juu na maalum
3.Inaweza kugundua sampuli za nakala za chini
Hasara za dPCR1. Vifaa vya gharama kubwa na vitendanishi 2. Uendeshaji mgumu na muda mrefu wa kugundua 3. Ugunduzi finyu
Kwa sasa, vizazi vitatu vya teknolojia ya PCR vina faida na hasara zao wenyewe, na kila mmoja ana mashamba yake ya maombi, na sio uhusiano kwamba kizazi kimoja kinachukua nafasi ya mwingine.Uendelezaji unaoendelea wa teknolojia umeingiza nguvu mpya katika teknolojia ya PCR, na kuiwezesha kufungua mwelekeo mmoja wa programu baada ya mwingine, na kufanya ugunduzi wa asidi ya nukleiki kuwa rahisi na sahihi zaidi.
Chanzo: Dk. Yuan anakupeleka kwa uchunguzi
Bidhaa Zinazopendekezwa:
Muda wa kutuma: Nov-18-2022
