PCR amplifikasyon cihazıPCR gen amplifikasyon aleti, PCR nükleik asit amplifikasyon aleti veya polimeraz zincir reaksiyonu nükleik asit amplifikasyon aleti olarak da bilinen, PCR (Polimeraz zincir reaksiyonu, polimeraz zincir reaksiyonu) teknolojisini kullanan belirli DNA için bir tür amplifikasyon aletidir. Aletler ve ekipmanlar tıbbi ve biyolojik laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılır, örneğin, belirli bir genetik hastalığın bir numunede görünüp görünmeyeceğini belirlemek, bulaşıcı hastalıkların teşhisi, gen replikasyonu ve babalık testi için kullanılırlar.
DNA amplifikasyon ve tespit standartlarının amacına göre PCR cihazları dört kategoriye ayrılabilir: sıradan PCR cihazları, gradyan PCR cihazları, in-situ PCR cihazları ve gerçek zamanlı floresanlı kantitatif PCR cihazları.
1. Sıradan PCR Cihazı
Sadece bir PCR amplifikasyonu için belirli bir tavlama sıcaklığında çalışabilen bir PCR cihazına geleneksel PCR cihazı denir, aynı zamanda sıradan PCR cihazı olarak da bilinir. Farklı tavlama sıcaklıkları yapılacaksa birden fazla çalışma gerekir. Esas olarak hedef genin tavlama sıcaklığının basit amplifikasyonu için kullanılır. Cihaz esas olarak bilimsel araştırma, öğretim, klinik tıp, teftiş ve karantina ve diğer kurumlarda kullanılır.
2. Gradient PCR Cihazı
Tek seferlik PCR amplifikasyonu, bir dizi farklı tavlama sıcaklığı koşulu (sıcaklık gradyanı, genellikle 12 çeşit sıcaklık gradyanı) ayarlayabilir PCR cihazına gradyan PCR cihazı denir. Amplifikasyon için farklı DNA parçalarının farklı optimum tavlama sıcaklıkları olduğundan, amplifikasyon için bir dizi gradyan tavlama sıcaklığı ayarlayarak, tek seferlik PCR amplifikasyonu yüksek ifadeyle optimum tavlama sıcaklığını tarayabilir. verimli amplifikasyon için. Bilinmeyen DNA tavlama sıcaklığının amplifikasyonunu incelemek için kullanılır, bu da maliyet ve zamandan tasarruf sağlar. Gradyan PCR cihazı, gradyan ayarlamadan sıradan PCR amplifikasyonu da gerçekleştirebilir. Esas olarak bilimsel araştırma ve öğretim kurumlarında kullanılır.
3. In Situ PCR Cihazı
Hücredeki hedef DNA'nın lokalizasyon analizi için kullanılan hücre içi gen amplifikasyon aletine in situ PCR aleti denir. Örneğin, patojenik genin hücredeki yeri veya hedef genin hücredeki rolü. Hücrelerin veya dokuların bütünlüğünü koruyarak PCR reaksiyon sisteminin dokulara ve hücrelere nüfuz etmesini ve hücrelerin hedef DNA'sının pozisyonunda gen amplifikasyonu gerçekleştirmesini sağlamaktır. Sadece hedef DNA'yı tespit etmekle kalmaz, aynı zamanda hedef dizinin hücredeki pozisyonunu da işaretler; bu, hastalıkların patogenezini, klinik sürecini ve patolojik değişimlerini moleküler ve hücresel düzeylerde incelemek için büyük pratik değere sahiptir. Esas olarak klinik ve bilimsel araştırmalarda kullanılır.
4. Gerçek Zamanlı Floresan Kantitatif PCR Cihazı
Sıradan bir PCR makinesine dayalı olarak bir floresan sinyal edinim sistemi ve bir bilgisayar analiz ve işleme sistemi ekleyen bir PCR makinesine floresan kantitatif PCR makinesi denir. PCR amplifikasyon prensibi, PCR amplifikasyonu sırasında eklenen primerlerin izotoplar, floresin vb. ile etiketlenmesi ve primerler ile floresan probların amplifikasyon için şablona spesifik olarak bağlanmak üzere kullanılması dışında sıradan PCR cihazlarının prensibiyle aynıdır.
Amplifikasyon sonucu, floresan sinyal edinim sisteminin gerçek zamanlı edinim sinyali bağlantısı aracılığıyla bilgisayar analiz ve işleme sistemine bağlanarak niceliksel gerçek zamanlı sonuç çıktısı elde edilir. Bu PCR cihazına gerçek zamanlı floresan kantitatif PCR cihazı (qPCR cihazı) denir. Floresan kantitatif PCR cihazları tek kanallı, çift kanallı ve çok kanallıdır.
Etiketleme için yalnızca bir floresan prob kullanıldığında, tek bir kanal kullanılır ve birden fazla floresan etiket kullanıldığında, birden fazla kanal kullanılır. Tek bir kanal, aynı anda yalnızca bir hedef gen tespit edilebildiği ve farklı hedef gen parçalarının miktarını tespit etmek için birden fazla amplifikasyon gerektiği için çoklu floresan etiketli hedef gen ekspresyon ürünlerini de tespit edebilir.
DNA amplifikasyonu sırasında farklı ısıtma ortamlarına göre PCR cihazı değişken sıcaklıklı alüminyum blok tipi PCR cihazı, su banyosu tipi PCR cihazı ve değişken sıcaklıklı akış tipi PCR cihazı olarak ayrılabilir.
5. Değişken Sıcaklık Alüminyum Blok PCR Cihazı
Isı kaynağı direnç teli, iletken termal film ve içbükey delikli alüminyum bloğu ısıtan ve musluk suyu, bir soğutma kompresörü veya bir yarı iletken ile soğutan ısı pompası Peltier yarı iletken elemanından yapılmıştır. Avantajları: hızlı sıcaklık iletimi, her tüpün iyi amplifikasyon tutarlılığı; reaksiyon tüpleri aynı özelliklere sahip olduğunda harici parafin yağı kaplamasına gerek yoktur; sıcaklık dönüşümü mikrobilgisayar tarafından ayarlanabilir; amplifikasyon tamamlandıktan sonra cihazın soğutma kısmı 4 ° C'ye kadar soğutulabilir ve numuneler bir gece boyunca saklanabilir. Dezavantajları: tüpteki reaksiyon sıvısının sıcaklığı alüminyum bloğun gösterdiği sıcaklığın gerisinde kalır; alüminyum bloğun içbükey deliğinin şekline yakın özel, ince duvarlı, ısıya dayanıklı bir reaksiyon tüpü kullanılmalıdır; sıcaklık değiştiğinde alüminyum bloğun ısı kapasitesini hızla aşmak zordur; kompresör soğutması yavaş başlar ve ağırlık büyüktür. Uzun gecikme süresi.
6. Su Banyosu PCR Cihazı
Cihazın kendisi farklı sıcaklıklara sahip 3 su banyosuna sahiptir. Reaksiyon tüplerinin bulunduğu raf kaydırılır ve sıcaklık döngüsünü sağlamak için sıcaklık mekanik bir cihazla yükseltilir ve düşürülür. Avantajları: su ısı transfer ortamıdır, sıcaklığı sabit tutmak kolaydır ve ısı kapasitesi büyüktür; reaksiyon tüpünün şekli için özel bir gereklilik yoktur, sıcaklık dönüşümü hızlıdır ve amplifikasyon etkisi stabildir; yüksek çalışma verimliliğine sahiptir ve amplifikasyon ürününün özgüllüğü iyidir. Dezavantajları: Yüksek sıcaklık banyosu kararsızdır ve su yüzeyinin sıvı parafinle kaplanması gerekir; su banyosunun sıcaklığını değiştirmek uzun zaman alır, karmaşık prosedürleri (yuvalanmış PCR gibi) uygulamak zordur ve cihaz büyük boyutludur; oda sıcaklığı sıcaklığın alt sınırını etkiler.
7. Değişken Sıcaklık Akışlı PCR Cihazı
Hava akışının dinamik prensibine göre, sıcaklık, ortam olarak sıcak ve soğuk hava ile yükseltilir ve düşürülür. Avantajları: hızlı sıcaklık değişimi, iyi amplifikasyon etkisi, mikro hacim ve hızlı PCR için uygundur; reaktör şekil ile sınırlı değildir ve tüpün dışına sıvı parafin uygulanmasına gerek yoktur; tüpteki sıvının sıcaklığı, sıcaklık kontrolünün temeli olarak ölçülür ve görüntülenen sıcaklık gerçek ve güvenilirdir; bir mikrobilgisayarla ayarlanması kolay Karmaşık sıcaklık değişim programı; hafif, dışarı çıkmaya uygun taşınabilir bir cihaz yapmak kolaydır. Dezavantajları: oda sıcaklığı, sıcaklığın alt sınırıdır, düşük sıcaklığı kontrol etmek zordur ve hava akışı için dinamik gereksinimler nispeten yüksektir. Her tüpün sıcaklığını tekdüze hale getirmek için dikkatli tasarım gerekir.
