PCR యంత్రం|మీకు నిజంగా అర్థమైందా?

నోబెల్ బహుమతి పొందిన PCR టెక్నాలజీ

1993 లో, అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త ములిస్ రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నాడు మరియు అతని సాధన PCR సాంకేతికత యొక్క ఆవిష్కరణ.PCR సాంకేతికత యొక్క మాయాజాలం క్రింది లక్షణాలలో ఉంది: ముందుగా, విస్తరించాల్సిన DNA పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సిద్ధాంతపరంగా ఒక అణువును విస్తరణకు ఉపయోగించవచ్చు;రెండవది, యాంప్లిఫికేషన్ సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు లక్ష్య జన్యువు మొత్తం ఘాతాంకంగా ఉంటుంది.యాంప్లిఫికేషన్, కొన్ని గంటల్లో 10 మిలియన్ కంటే ఎక్కువ సార్లు.ఇప్పుడు PCR పరికరం లైఫ్ సైన్స్ పరిశోధన మరియు అనేక ఇతర అంశాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.

వేర్వేరు నమూనాలు మరియు థర్మల్ సైక్లర్‌ల తయారీదారులు విభిన్న పనితీరు మరియు పునరావృతతను ప్రదర్శించవచ్చు.ఈ తేడాలు PCR సామర్థ్యాన్ని మాత్రమే కాకుండా పొందిన డేటా యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు స్థిరత్వాన్ని కూడా ప్రభావితం చేస్తాయి.PCR మెషీన్ లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడం మా ప్రయోగాల విజయాన్ని పెంచడంలో మాకు సహాయపడుతుంది.

తాపన మాడ్యూల్

థర్మల్ సైక్లర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత యొక్క ఖచ్చితత్వం PCR యొక్క విజయం లేదా వైఫల్యానికి నిర్ణయాత్మకంగా ఉంటుంది.నమ్మకమైన మరియు పునరుత్పాదక PCR ఫలితాలను పొందేందుకు హీటింగ్ బ్లాక్‌పై బాగా-బాగా ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం కూడా కీలకం.

థర్మల్ ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి ఒక మార్గం ఏమిటంటే, ఉష్ణోగ్రత ధృవీకరణ కిట్‌లను ఉపయోగించి తరచుగా పరీక్షించడం మరియు శిక్షణ పొందిన నిపుణుడి ద్వారా అవసరమైన రీకాలిబ్రేట్ చేయడం.ఉష్ణోగ్రత ధృవీకరణ పరీక్షలు సాధారణంగా వీటికి ఉపయోగిస్తారు:

ఐసోథర్మల్ మోడ్‌లో సెట్ ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించి వెల్-టు-వెల్ ఖచ్చితత్వం

ఉష్ణోగ్రత మార్పిడి తర్వాత సెట్ ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించి వెల్-టు-వెల్ ఖచ్చితత్వం

హీట్ మూత ఉష్ణోగ్రత ఖచ్చితత్వం

ప్రైమర్ ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ

గ్రేడియంట్ టెంపరేచర్ కంట్రోల్ అనేది PCR పరికరం యొక్క విధి, ఇది PCRలో ప్రైమర్ ఎనియలింగ్ యొక్క ఆప్టిమైజేషన్‌ను సులభతరం చేస్తుంది.గ్రేడియంట్ సెట్టింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం మాడ్యూల్‌ల మధ్య వివిధ ఉష్ణోగ్రతలను సాధించడం మరియు ప్రతి నిలువు వరుస మధ్య ≥2°C ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల మరియు తగ్గుదల ద్వారా, సరైన ప్రైమర్ ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రతను పొందేందుకు వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతలను ఏకకాలంలో పరీక్షించవచ్చు.సిద్ధాంతపరంగా, నిజమైన ప్రవణత మాడ్యూళ్ల మధ్య సరళ ఉష్ణోగ్రతను సాధిస్తుంది.

ఏది ఏమైనప్పటికీ, సాంప్రదాయిక గ్రేడియంట్ థర్మల్ సైక్లర్‌లు సాధారణంగా ఒకే థర్మల్ బ్లాక్‌ని ఉపయోగిస్తాయి మరియు రెండు చివర్లలో ఉన్న రెండు హీటింగ్ మరియు కూలింగ్ ఎలిమెంట్స్ ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రిస్తాయి, తరచుగా ఈ క్రింది పరిమితులు ఏర్పడతాయి:

రెండు ఉష్ణోగ్రతలు మాత్రమే సెట్ చేయబడతాయి: ప్రైమర్ ఎనియలింగ్ కోసం అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు థర్మల్ మాడ్యూల్ యొక్క రెండు చివర్లలో సెట్ చేయబడతాయి మరియు మాడ్యూల్ మధ్య ఇతర ఉష్ణోగ్రతల యొక్క ఖచ్చితమైన అమరికను సాధించలేము.

వేర్వేరు నిలువు వరుసల మధ్య ఉష్ణ మార్పిడి కారణంగా, మాడ్యూల్‌లోని వివిధ ప్రాంతాల మధ్య ఉష్ణోగ్రత నిజమైన లీనియర్ గ్రేడియంట్ కంటే సిగ్మాయిడల్ వక్రరేఖను అనుసరించే అవకాశం ఉంది.

నమూనా ఉష్ణోగ్రత

PCR ఫలితాల ఖచ్చితత్వానికి నమూనా ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించే థర్మల్ సైక్లర్ సామర్థ్యం చాలా ముఖ్యం.నమూనా ఉష్ణోగ్రతను అంచనా వేయడానికి ర్యాంప్ రేట్లు, హోల్డ్ టైమ్‌లు మరియు అల్గారిథమ్‌లు వంటి పరికర-నిర్దిష్ట పారామితులు కీలకం.

PCR యంత్రం యొక్క తాపన మరియు శీతలీకరణ రేటు అంటే నిర్దిష్ట వ్యవధిలో సంభవించే PCR దశల మధ్య ఉష్ణోగ్రత మార్పులు.మాడ్యూల్ నుండి నమూనాకు వేడిని బదిలీ చేయడానికి కొంత సమయం పడుతుంది కాబట్టి, నమూనా యొక్క వాస్తవ తాపన మరియు శీతలీకరణ రేటు నెమ్మదిగా ఉంటుంది.అందువల్ల, ఉష్ణోగ్రత మార్పు వేగం యొక్క నిర్వచనం వేరు మరియు అర్థం చేసుకోవడం అవసరం.

గరిష్ట లేదా పీక్ మాడ్యూల్ రాంప్ రేట్ ర్యాంప్ సమయంలో మాడ్యూల్ చాలా తక్కువ వ్యవధిలో సాధించగల వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత మార్పును సూచిస్తుంది.

సగటు బ్లాక్ ర్యాంప్ రేటు ఎక్కువ కాలం పాటు ఉష్ణోగ్రత మార్పు రేటును సూచిస్తుంది మరియు PCR మెషీన్ వేగం యొక్క మరింత ప్రాతినిధ్య కొలతను అందిస్తుంది.

గరిష్ట నమూనా తాపన మరియు శీతలీకరణ రేటు మరియు సగటు నమూనా తాపన మరియు శీతలీకరణ రేటు నమూనా ద్వారా పొందిన వాస్తవ ఉష్ణోగ్రతను ప్రతిబింబిస్తాయి.నమూనా తాపన మరియు శీతలీకరణ రేటు PCR యంత్రం యొక్క పనితీరు మరియు PCR ఫలితాలపై దాని సంభావ్య ప్రభావాన్ని మరింత ఖచ్చితమైన పోలికను అందిస్తుంది.

సైక్లర్ రీప్లేస్‌మెంట్ చేస్తున్నప్పుడు, సులభంగా భర్తీ చేయడానికి మరియు PCR రిపీటబిలిటీపై కనిష్ట ప్రభావం కోసం మునుపటి మోడ్‌ను అనుకరించే ర్యాంప్ రేట్ ప్రోగ్రామ్‌తో ఒక పరికరాన్ని ఉపయోగించమని సిఫార్సు చేయబడింది.

నమూనా సెట్ ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్న తర్వాత మాత్రమే థర్మల్ సైక్లర్‌ను సమయ దశలకు రూపొందించాలి.ఈ విధంగా, నమూనా సెట్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్వహించబడే సమయం ఆపరేటింగ్ విధానంలో అవసరమైన సంబంధిత చక్ర పరిస్థితులతో మరింత ఖచ్చితంగా నిర్వహించబడుతుంది.

ప్రీసెట్ ప్రోగ్రామ్ ప్రకారం నమూనాలు త్వరగా సెట్ ఉష్ణోగ్రతను చేరుకోగలవని నిర్ధారించడానికి థర్మల్ సైక్లర్‌లు తరచుగా సంక్లిష్ట గణిత అల్గారిథమ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి.ప్రతిచర్య వ్యవస్థ యొక్క వాల్యూమ్ మరియు ఉపయోగించిన PCR ప్లాస్టిక్‌ల మందం ఆధారంగా, అల్గోరిథం నమూనా యొక్క ఉష్ణోగ్రత మరియు సెట్ ఉష్ణోగ్రతను చేరుకోవడానికి పట్టే సమయాన్ని అంచనా వేయగలదు.ఈ అల్గారిథమ్‌లపై ఆధారపడి, థర్మల్ సైక్లర్ యొక్క తాపన లేదా శీతలీకరణ ప్రక్రియలో, థర్మల్ బ్లాక్ ఓవర్‌షూట్ లేదా అండర్‌షూట్ అనే ప్రక్రియ ద్వారా బ్లాక్ ఉష్ణోగ్రత సాధారణంగా సెట్ విలువను మించిపోతుంది.అటువంటి సెటప్, నమూనా ఓవర్‌షూట్ చేయకుండా లేదా అండర్‌షూట్ చేయకుండా వీలైనంత త్వరగా సెట్ ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకునేలా చేస్తుంది.

ప్రయోగాత్మక నిర్గమాంశ

రాంప్ రేట్లు, థర్మల్ బ్లాక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు మరియు ఆటోమేషన్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌ల ఏకీకరణ వంటివి థర్మల్ సైక్లర్ యొక్క నిర్గమాంశను పెంచగల కారకాలు.

థర్మల్ సైక్లర్ యొక్క తాపన మరియు శీతలీకరణ రేటు అది సెట్ ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకునే వేగాన్ని సూచిస్తుంది.ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల మరియు తగ్గుదల ఎంత వేగంగా ఉంటే, PCR వేగంగా పని చేస్తుంది, అంటే నిర్ణీత వ్యవధిలో మరిన్ని ప్రయోగాలను పూర్తి చేయవచ్చు.అదనంగా, వేగవంతమైన DNA పాలిమరేస్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రయోగాలను వేగవంతం చేయవచ్చు.

PCR ప్రయోగాలకు థర్మల్ సైక్లర్ మాడ్యూల్ రూపకల్పన కూడా కీలకం.ఉదాహరణకు, రీప్లేస్ చేయగల మాడ్యూల్స్ ప్రతి పరుగుకు నమూనాల సంఖ్యలో వశ్యతను అనుమతిస్తాయి.అదనంగా, ఒక థర్మల్ సైక్లర్‌పై ఏకకాలంలో వేర్వేరు PCR ప్రోగ్రామ్‌లను అమలు చేయడానికి వ్యక్తిగతంగా నియంత్రించగల మాడ్యూల్‌లతో కూడిన హీటింగ్ మాడ్యూల్స్ అనువైనవి.

ఆటోమేటెడ్ హై-త్రూపుట్ PCR కోసం, పైప్టింగ్ హ్యాండ్లింగ్ సిస్టమ్‌ను నియంత్రించే సాఫ్ట్‌వేర్ ప్రోగ్రామబుల్ మరియు అనుకూలంగా ఉండాలి.స్వయంచాలక వ్యవస్థలు అధిక-నిర్గమాంశ PCR ప్రతిచర్యలను నిర్వహించడానికి అనువైనవి ఎందుకంటే అవి తక్కువ మానవ ప్రమేయంతో నిరంతరంగా అమలు చేయబడతాయి, తద్వారా మాన్యువల్ ప్రయోగాత్మక సెటప్‌కు అవసరమైన సమయాన్ని తగ్గించడం మరియు నిర్దిష్ట వ్యవధిలో ప్రతిచర్యల సంఖ్యను పెంచడం .

థర్మల్ సైక్లర్ల విశ్వసనీయత, మన్నిక మరియు నాణ్యత హామీ

పనితీరు మరియు నిర్గమాంశ సామర్థ్యాలతో పాటు, PCR యంత్రం నిర్దిష్ట పునరావృత ఉపయోగం, పర్యావరణ ఒత్తిడి మరియు షిప్పింగ్ పరిస్థితులను కూడా తట్టుకోగలగాలి.కొంతమంది తయారీదారులు పరికరం విశ్వసనీయత మరియు మన్నిక పరీక్షలను ఎలా నిర్వహిస్తుందో నివేదించవచ్చు.సంబంధిత PCR పరికరం గుర్తింపులో ఇవి ఉంటాయి:

విశ్వసనీయత: మెకానికల్ రిగ్‌లు థర్మల్ మూతలు, నియంత్రణ ప్యానెల్‌లు/టచ్‌స్క్రీన్‌లు మరియు ఉష్ణోగ్రత సైక్లింగ్ మాడ్యూల్స్ వంటి తరచుగా ఉపయోగించే ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ కాంపోనెంట్‌లపై పునరావృత పరీక్షలు చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి.

పరిసర పీడనం: ఉష్ణోగ్రత, తేమ వంటి సాధారణ ప్రయోగాల యొక్క విభిన్న పరిస్థితులను అనుకరించడానికి పర్యావరణ గదులను ఉపయోగించవచ్చు.

షిప్పింగ్ టెస్టింగ్: ఇంటెన్స్ షాక్ మరియు వైబ్రేషన్ టెస్టింగ్ ఇంటర్నేషనల్ సేఫ్టీ షిప్పింగ్ అసోసియేషన్ స్టాండర్డ్స్ ప్రకారం నిర్వహించబడవచ్చు, పరికరం పాడైపోని ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో వస్తుందని నిర్ధారించుకోవచ్చు.

PCR యంత్రాన్ని నిర్వహించడానికి వారంటీ మరియు సేవ

కఠినమైన విశ్వసనీయత మరియు మన్నిక పరీక్ష ఉన్నప్పటికీ, థర్మల్ సైక్లర్లు అనివార్యంగా పరికరం యొక్క జీవితంలో సాంకేతిక సమస్యలను కలిగి ఉంటాయి.మనశ్శాంతి కోసం, పరికరాన్ని కొనుగోలు చేసేటప్పుడు తయారీదారు యొక్క వారంటీ, సేవ మరియు నిర్వహణను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

పని సామర్థ్యంపై ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి ఆన్-సైట్/రిటర్న్-టు-ఫ్యాక్టరీ నిర్వహణ, రిమోట్ మానిటరింగ్ సేవలు మరియు నిర్వహణ ప్రక్రియలో రీప్లేస్‌మెంట్ సాధనాలు మొదలైన సేవల సౌలభ్యం.

వారంటీ వ్యవధి యొక్క పొడవు, సేవ యొక్క టర్నరౌండ్ సమయం, సాంకేతిక మద్దతు యొక్క ప్రాప్యత మరియు వృత్తిపరమైన మద్దతు సిబ్బంది నైపుణ్యాలు.

ప్రయోగశాల మరియు సంబంధిత నియంత్రణ అవసరాలను తీర్చడానికి సాధన సంస్థాపన, ఆపరేషన్, సహకారం మరియు ధృవీకరణ యొక్క సాధ్యత.పరికరం సంబంధిత పారామితులతో సరిగ్గా పని చేస్తుందని నిర్ధారించడానికి ఉష్ణోగ్రత ధృవీకరణ, పరీక్ష మరియు క్రమాంకనం వంటి నిర్వహణ సేవలు అందుబాటులో ఉన్నాయి.

సంబంధిత ఉత్పత్తులు: