Термоциклер - Thermal cycler

Современный высокопроизводительный термоциклер

В термоциклер (также известный как термоциклер, ПЦР-машина или же Усилитель ДНК) это лаборатория аппарат, наиболее часто используемый для усиления сегментов ДНК через полимеразной цепной реакции (ПЦР).[1] Термоциклеры также могут использоваться в лабораториях для облегчения других чувствительных к температуре реакций, включая рестрикционный фермент пищеварение или быстрая диагностика.[2] Устройство имеет тепловой блок с отверстиями, в которые можно вставить пробирки с реакционными смесями. Циклер затем повышает и понижает температуру блока дискретными, заранее запрограммированными шагами.

История

Baby Blue, прототип автоматизированного термоциклера, построенный примерно в 1986 году.
Biometra TRIO, термоциклер с сенсорным интерфейсом
Очень ранний ПЦР-аппарат, в котором вместо циклического переключения различных температур использовались три разных водяные бани при постоянных температурах, между которыми перемещаются образцы с роботизированная рука

Первые термоциклеры были разработаны для использования с Кленовский фрагмент из ДНК-полимераза I. Поскольку этот фермент разрушается на каждом этапе нагревания в процессе амплификации, каждый цикл приходилось добавлять новый фермент. Это привело к созданию громоздкой машины на основе автоматизированного дозатор, с открытыми реакционными трубками. Позже процесс ПЦР был адаптирован к использованию термостабильная ДНК-полимераза из Thermus aquaticus, что значительно упростило конструкцию термоциклера. В то время как в некоторых старых машинах блок погружается в масляную ванну для контроля температуры, в современных машинах ПЦР Элемент Пельтье обычно используется. Качественные термоциклеры часто содержат серебро блоки для достижения быстрых изменений температуры и равномерной температуры по всему блоку. Другие цикловые установки имеют несколько блоков с высокой теплоемкостью, в каждом из которых поддерживается постоянная температура, а реакционные трубы перемещаются между ними с помощью автоматизированного процесса. Созданы миниатюрные термоциклеры, в которых реакционная смесь движется по каналу через горячие и холодные зоны на микрофлюидный чип. Термоциклеры, предназначенные для количественная ПЦР имеют оптические системы, позволяющие контролировать флуоресценцию во время цикла реакции.

Современные инновации

Пользовательский интерфейс современного термоциклера

Современные термоциклеры оснащены подогреваемой крышкой, которая прижимается к крышкам реакционных трубок. Это предотвращает конденсацию воды из реакционных смесей на внутренней стороне крышек. Традиционно слой минеральное масло был использован для этой цели. Некоторые термоциклеры оснащены полностью регулируемой крышкой с подогревом, что позволяет использовать нестандартные или различные типы пластиковой посуды для ПЦР.[3]

Термоциклер
термоциклер с открытой крышкой

Некоторые термоциклеры оснащены несколькими блоками, позволяющими использовать несколько различных ПЦР проводиться одновременно. Некоторые модели также имеют градиент функция, позволяющая учитывать разные температуры в разных частях блока. Это особенно полезно при проверке подходящих температур отжига для ПЦР. грунтовки.

Рекомендации

  1. ^ Weier, HU; Грей, JW (июль – август 1988 г.). «Программируемая система для проведения полимеразной цепной реакции». ДНК (Мэри Энн Либерт, Inc.). 7 (6): 441–7. PMID  3203600.
  2. ^ Хиггинс, Джеймс А .; Насарабади, Шанаваз; Карнс, Джеффри С .; Шелтон, Дэниел Р .; Купер, Мэри; Гбакима, Айя; Купман, Рональд П. (1 августа 2003 г.). «Портативный термоциклер в реальном времени для обнаружения бактериальных патогенов». Биосенсоры и биоэлектроника. 18 (9): 1115–1123. Дои:10.1016 / S0956-5663 (02) 00252-X.
  3. ^ «Самый« продвинутый »термоциклер - узнайте». Получить информацию. 2014-09-29. Получено 2017-05-31.

внешняя ссылка

  • OpenPCR, термоциклер для ПЦР с открытым исходным кодом