Sababaraha panemuan revolusioner dina sajarah téknologi deteksi dina pikiran kuring nyaéta téknologi immunolabeling dumasar kana prinsip beungkeutan khusus antigen-antibodi, téknologi PCR sareng téknologi sequencing.Dinten ieu kami bakal ngobrol ngeunaan téknologi PCR.Numutkeun évolusi téknologi PCR, jalma biasa ngabagi téknologi PCR kana tilu generasi: téknologi PCR biasa, téknologi PCR kuantitatif fluoresensi sacara real-time sareng téknologi PCR digital.
Ctéhnik PCR ommon
KARY MULLIS (1944.12.28-2019.8.7)
Kary Mullis nimukeun réaksi ranté polimérase (réaksi ranté polimérase, PCR) dina taun 1983. Disebutkeun yén nalika anjeunna nyetir kabogohna, anjeunna ujug-ujug gaduh lampu kilat inspirasi sareng mikiran prinsip PCR (dina kauntungan nyetir).Kary Mullis dilélér Hadiah Nobel Kimia dina 1993. The New York Times commented: "Kacida asli jeung signifikan, ampir ngabagi biologi kana pre-PCR jeung post-PCR eras.
Prinsip PCR: Dina katalisis DNA polimérase, DNA untaian indung dipaké salaku citakan, jeung Primer husus dipaké salaku titik awal extension, sarta DNA untaian putri pelengkap DNA strand template indung disalin in vitro ngaliwatan denaturation, annealing, extension jeung léngkah séjén.Ieu mangrupikeun téknologi amplifikasi sintésis DNA in vitro, anu tiasa sacara gancang sareng khusus ngagedékeun naon waé target DNA in vitro.
Keunggulan PCR biasa
1.Métode klasik, lengkep standar internasional sareng domestik
2.Biaya réagen alat anu langkung handap
3.Produk PCR tiasa pulih pikeun percobaan biologi molekular anu sanés
Disarankeun mesin PCR Foregene: https://www.foreivd.com/foreamp-sn-695-series-thermal-cycler-96-wells-pcr-machine-product/
Produk patali: https://www.foreivd.com/pcr-herotm-with-dye-product/
Kelemahan PCR biasa
1.gampang ngotoran
2.operasi pabeulit
3.ngan analisis kualitatif
4.Sensitipitas sedeng
5.Aya amplifikasi non-spésifik, sareng nalika pita non-spésifik ukuranana sami sareng pita target, éta henteu tiasa dibédakeun.
CPCR basis éléktroforésis apillary
Salaku respon kana shortcomings PCR biasa, sababaraha pabrik geus diwanohkeun instrumen dumasar kana prinsip éléktroforésis kapilér.Léngkah éléktroforésis saatos amplifikasi PCR réngsé dina kapilér.Sensitipitasna langkung luhur, sareng bédana sababaraha basa tiasa dibédakeun sareng amplifikasi tiasa diitung ku MAERKER.eusi produk.Karugianna nyaéta yén produk PCR masih kedah dibuka sareng dilebetkeun kana alat, sareng masih aya résiko kontaminasi anu ageung.
CapillaryElektroforésis
2. Téknologi PCR kuantitatif fluoresensi nyata-waktos (Quantitative Real-time PCR, qPCR)PCR kuantitatif fluoresensi, ogé disebut PCR Real-Time, nyaéta téknologi kuantitatif asam nukléat anyar anu dikembangkeun ku PE (Perkin Elmer) dina taun 1995. Sajarah pamekaran PCR kuantitatif fluoresensi nyaéta sajarah perjuangan anu ngageterkeun jiwa raksasa sapertos ABI, Roche, sareng Bio-Rad.Mun anjeun kabetot, anjeun tiasa pariksa kaluar.Téhnik ieu ayeuna mangrupikeun téknik PCR semi-kuantitatif anu paling dewasa sareng seueur dianggo.
Disarankeun Mesin qPCR: https://www.foreivd.com/mini-real-time-pcr-system-forequant-sf2sf4-product/
Metode pewarna fluoresensi (SYBR Green I):SYBR Green I mangrupikeun pewarna pengikat DNA anu paling sering dianggo pikeun PCR kuantitatif, anu henteu sacara khusus ngabeungkeut DNA untaian ganda.Dina kaayaan bébas, SYBR Green ngaluarkeun fluoresensi lemah, tapi sakali kabeungkeut DNA untaian ganda, fluoresensi na naek 1000 kali.Ku alatan éta, total sinyal fluoresensi dipancarkeun ku réaksi sabanding jeung jumlah DNA untaian ganda hadir sarta baris ngaronjatkeun kalayan ngaronjatna produk amplified.Kusabab ngalelep ngabeungkeut non-spésifik kana DNA untaian ganda, hasil positif palsu bisa dihasilkeun.
Produk patali: https://www.foreivd.com/real-time-pcr-easytm-sybr-green-i-kit-product/
Metoda usik fluoresensi (téhnologi Taqman): Salilaamplifikasi PCR, usik fluoresensi husus ditambahkeun sakaligus salaku sapasang primers.Panyilidikan mangrupa oligonukléotida linier, kalawan grup reporter fluoresensi jeung grup quencher fluoresensi masing-masing dilabélan dina duanana tungtung.Nalika usik gembleng, sinyal fluoresensi dipancarkeun ku grup reporter kaserep ku grup quencher, sarta deteksi Aya euweuh sinyal fluoresensi;salila amplifikasi PCR (dina tahap extension), aktivitas 5'-3' Dicer tina énzim Taq bakal nyerna jeung nguraikeun usik, ku kituna gugus fluoresensi reporter jeung grup fluoresensi quencher dipisahkeun, jadi sistem ngawaskeun fluoresensi sinyal fluoresensi bisa narima, nyaeta, unggal waktos a amplified ranté DNA, nu realisasi molekul fluoresensi lengkep, nu synchronization tina accumulasi DNA lengkep. formasi produk PCR.Métode usik Taqman mangrupikeun metode deteksi anu paling sering dianggo dina deteksi klinis.
Produk nu patali: https://www.foreivd.com/quickeasy%e1%b5%80%e1%b4%b9-real-time-pcr-kit-taqman-product/
Keunggulan qPCR
1.Métodena parantos dewasa sareng alat-alat pendukung sareng réagen lengkep
2.Biaya sedeng réagen
3.gampang ngagunakeun
4.Sensitipitas deteksi tinggi sareng spésifisitas
Kelemahan qPCR
Mutasi gén target ngabalukarkeun deteksi lasut.
Hasil deteksi citakan konsentrasi rendah teu tiasa ditangtukeun.
Aya kasalahan anu ageung nalika nganggo kurva standar pikeun deteksi kuantitatif.
3. Digital PCR (digital PCR, dPCR) téhnologi
Digital PCR nyaéta téknik pikeun kuantifikasi mutlak molekul asam nukléat.Dibandingkeun sareng qPCR, PCR digital tiasa langsung maca jumlah molekul DNA/RNA, anu mangrupikeun kuantifikasi mutlak molekul asam nukléat dina sampel awal.Dina 1999, Bert Vogelstein jeung Kenneth W. Kin-zler sacara resmi ngajukeun konsép dPCR.
Taun 2006, Fluidigm mangrupikeun anu munggaran ngahasilkeun instrumen dPCR berbasis chip komérsial.Dina 2009, Life Technologies ngaluncurkeun sistem dPCR OpenArray sareng QuantStudio 12K Flex.Dina 2013, Life Technologies ngaluncurkeun sistem QuantStudio 3DdPCR, anu ngagunakeun téknologi chip microfluidic microfluidic dénsitas tinggi pikeun ngadistribusikaeun sampel sacara merata ka 20,000 sél individu.dina réaksi ogé.
Dina taun 2011, Bio-Rad ngaluncurkeun alat QX100 dPCR dumasar kana titik-titik, anu ngagunakeun téknologi cai-dina-minyak pikeun merata ngadistribusikaeun sampel ka 20,000 tetes-cai-dina-minyak, sareng ngagunakeun analisa tetesan pikeun nganalisis titik-titik éta.Dina 2012, RainDance ngaluncurkeun alat RainDrop dPCR, didorong ku gas tekanan tinggi, pikeun ngabagi unggal sistem réaksi standar kana émulsi réaksi anu ngandung 1 juta dugi ka 10 juta titik-titik mikro tingkat picoliter.
Sajauh ieu, PCR digital parantos ngawangun dua faksi utama, jinis chip sareng jinis tetesan.Henteu masalah naon jinis PCR digital, prinsip inti na nyaéta ngawatesan éncér, PCR titik akhir sareng distribusi Poisson.Sistem réaksi PCR baku nu ngandung citakan asam nukléat dibagi rata kana puluhan rébu réaksi PCR, nu disebarkeun ka chip atawa microdroplets, ku kituna unggal réaksi ngandung saloba mungkin hiji molekul citakan, sarta hiji-molekul template réaksi PCR dipigawé.Ku maca fluoresensi Aya atawa henteuna sinyal diitung, sarta kuantifikasi mutlak dipigawé sanggeus calibration tina sebaran Poisson statistik.
Ieu mangrupikeun ciri tina sababaraha platform PCR digital anu ku kuring dianggo:
1. Bio-Rad QX200 droplet digital PCR Bio-RadQX200 mangrupikeun platform PCR digital anu klasik pisan, prosés deteksi dasar: 20,000 conto dihasilkeun ku generator titisan Cai-in-minyak mikro-titisan digedékeun dina mesin PCR biasa, sareng tungtungna sinyal fluoresensi unggal mikro-titisan dibaca ku pamaca mikro-tetesan.Operasina langkung rumit, sareng résiko polusi sedeng.
Xinyi TD1 micro-droplet digital PCRXinyi TD1 nyaéta platform PCR digital domestik, prosés deteksi dasar: ngahasilkeun 30,000-50,000 ogé titik-titik cai-di-minyak ngaliwatan generator droplet, ngagedekeun dina alat PCR umum, sarta tungtungna lulus The maca droplet maca sinyal fluoresensi unggal titik.Duanana generasi tetesan sareng bacaan dina platform ieu dilakukeun dina chip khusus kalayan résiko kontaminasi rendah.
STILLA Naica micro-droplet chip digital PCRSTILLA Naica mangrupikeun platform PCR digital anu kawilang énggal.Prosés deteksi dasar nyaéta: tambahkeun solusi réaksi kana chip, nempatkeun chip kana generasi mikro-tetesan sareng sistem amplifikasi, sareng ngahasilkeun 30,000 titik-titik mikro.Sumebar dina chip, sarta amplifikasi PCR réngsé dina chip.Lajeng chip amplified ditransferkeun ka sistem analisis micro-droplet bacaan, sarta sinyal fluoresensi dibaca ku nyokot gambar.Kusabab sakabéh prosés lumangsung dina chip katutup, résiko kontaminasi low.
4. ThermoFisher QuantStudio 3D chip digital PCR
ThermoFisher QuantStudio 3D mangrupikeun platform PCR digital berbasis chip klasik anu sanés.Prosés deteksi dasarna nyaéta: tambahkeun solusi réaksi kana panyebaran, sareng nyebarkeun solusi réaksi sacara merata dina chip kalayan 20.000 microwells ngaliwatan panyebaran., nempatkeun chip dina mesin PCR pikeun ngagedékeun, sarta tungtungna nempatkeun chip kana maca tur nyandak poto pikeun maca sinyal fluoresensi.Operasi relatif pajeulit, sarta sakabeh proses dilumangsungkeun dina chip katutup, sarta résiko kontaminasi low.
5. JN MEDSYS Clarity chip digital PCR
JN MEDSYS Clarity mangrupikeun platform PCR digital tipe chip anu énggal.Prosés deteksi dasarna nyaéta: tambahkeun solusi réaksi kana aplikator, sareng nyebarkeun solusi réaksi sacara merata dina 10.000 tabung PCR anu dipasang dina tabung PCR ngaliwatan aplikator.Dina chip microporous, leyuran réaksi asup kana chip ngaliwatan aksi kapilér, sarta tabung PCR kalawan chip disimpen dina mesin PCR pikeun Gedekeun, sarta tungtungna chip nempatkeun kana maca maca sinyal fluoresensi ku nyandak poto.Operasi leuwih pajeulit.Résiko kontaminasi rendah.
Parameter unggal platform PCR digital diringkeskeun kieu:
Indikator evaluasi platform PCR digital nyaéta: jumlah unit pamisah, jumlah saluran fluoresensi, pajeulitna operasi sareng résiko kontaminasi.Tapi anu paling penting nyaéta akurasi deteksi.Salah sahiji cara pikeun meunteun platform PCR digital nyaéta ngagunakeun sababaraha platform PCR digital pikeun saling pariksa, sareng cara anu sanés nyaéta ngagunakeun zat standar kalayan nilai anu akurat.
Keunggulan dPCR
1.Ngahontal kuantitas mutlak
2.Sensitipitas sareng spésifisitas anu langkung luhur
3.Bisa ngadeteksi sampel salinan low
Kelemahan dPCR1. Alat sareng réagen mahal 2. Operasi rumit sareng waktos deteksi anu panjang 3. Kisaran deteksi sempit
Ayeuna, tilu generasi téhnologi PCR boga kaunggulan jeung kalemahan sorangan, sarta masing-masing boga widang aplikasi sorangan, sarta teu hubungan hiji generasi ngagantikeun nu séjén.Kamajuan téknologi anu terus-terusan nyuntikkeun vitalitas anyar kana téknologi PCR, ngamungkinkeun pikeun muka konci hiji arah aplikasi saatos anu sanés, ngajantenkeun deteksi asam nukléat langkung merenah sareng akurat.
Sumber: Dr Yuan nyandak anjeun pikeun nguji
Produk anu disarankeun:
waktos pos: Nov-18-2022
