O le masini PCR ose masini su'esu'e e fa'aogaina ai le uila sa'o o le vevela e fa'afaigofie ai le Polymerase Chain Reaction, e mafai ai ona fa'avavevave fa'asologa o DNA po'o RNA fa'asologa mo au'ili'iliga. E ala i le fa'autometi o vaega fa'amafanafana ma fa'alili e mana'omia mo le denaturation, annealing, ma le fa'aopoopoga, o se masini PCR fa'aonaponei e maua ai le tumau ma le saoasaoa e mana'omia mo falema'i ma su'esu'ega talosaga.
O le malamalama i le fa'aogaina o tekonolosi o nei masini e taua tele mo pule o falesu'esu'e, tagata su'esu'e, ma foma'i fa'afoma'i o lo'o va'ava'ai e fa'amalie a latou su'esu'ega o galuega. Mai le lavelave o elemene fa'avevela a Peltier e o'o atu i fa'ata'ita'iga mata'utia o faiga fa'a-taimi, o le inisinia i tua atu o le fa'alauteleina o le DNA e lavelave ma fa'afiafiaina. O lenei tusiga o loʻo tuʻuina atu ai se suʻesuʻega atoatoa o tekonolosi PCR, ona vaega faʻainisinia, ma ona faʻaoga eseese i le lalolagi faʻafomaʻi alamanuia.
Va'aiga Va'aiga o le Fa'asologa
| Vaega |
Aotelega |
| Auala e galue ai se masini PCR |
O se faʻamatalaga o le faʻasologa o le uila vevela e tolu-laasaga (denaturation, annealing, ma le faʻaopoopoga) e mafai ai ona faʻateleina le tuputupu aʻe o le DNA. |
| Vaega Autu ole PCR Tekinolosi |
O se faʻalavelave faʻapitoa o poloka faʻamafanafana, elemene Peltier, ma masini e faʻamautinoa ai le tutusa o le vevela ma le saʻo. |
| Ituaiga o masini PCR ma lo latou fa'aogaina |
O se fa'atusatusaga i le va o ta'avale vevela masani, faiga mo'i-Taimi (qPCR), ma tekonolosi PCR (dPCR). |
| Le Taua o le Fa'a'avevela |
Su'esu'ega pe aisea o le tumau o le vevela i vaieli uma o le mea sili lea ona taua mo le fa'atuatuaina SEO-optimized su'esu'ega su'esu'ega. |
| Talosaga i Su'esu'ega Fa'aonaponei |
Fa'afefea ona fa'aogaina tekinolosi PCR i su'ega fa'ama'i fa'ama'i, oncology, ma su'esu'ega fa'apitoa. |
| Fautuaga mo le Tausiga ma Fa'alelei |
Fa'ata'ita'iga sili mo le fa'avasegaina ma le fa'atumauina o masini PCR e fa'amautinoa ai le sa'o umi ma le fa'atinoga. |
Auala e galue ai se masini PCR
Ole fa'agaioiga fa'avae ole masini PCR e aofia ai le ta'amilosaga i sone vevela e tolu e fa'afaigofie ai le denaturation DNA, fa'auluina muamua, ma le fa'alauteleina o le enzymatic, e i'u ai i le fa'ateleina o le fa'asologa o mea tau kenera.
I le fatu o le faagasologa o le taamilosaga vevela. I le taimi muamua, denaturation, e faʻamafanafanaina e le masini PCR le faʻafefiloi o tali i le tusa ma le 94 i le 98 tikeri Celsius. O lenei vevela maualuga e motusia ai le hydrogen i le va o manoa e lua o le DNA double helix, ma maua ai ni mamanu DNA e lua e tasi. O le sa'o lelei i lenei laasaga e taua tele, ona o le le lava o le vevela o le a le mafai ona tu'u'ese'ese ai manoa, a'o le vevela tele e mafai ona fa'aleagaina ai le enzyme polymerase e mautu le vevela.
O le vaega lona lua o le fa'amalulu, lea e fa'aititia ai le vevela i le va o le 50 ma le 65 tikeri Celsius. Ole mea lea e fa'atagaina ai fa'asologa pu'upu'u DNA e ta'ua o primers e fa'apipi'i i a latou fa'asologa fa'atasi i fa'ata'ita'iga DNA e tasi. O le vevela sa'o e fa'alagolago i le vevela fa'afefeteina o mea fa'aaoga muamua. O se maualuga masini PCR e tatau ona mafai ona oʻo atu ma faʻamautu i lenei vevela faʻapitoa e puipuia ai le le faʻapitoa o fusifusia, lea e mafai ona oʻo atu ai i le le saʻo poʻo le ' pisa ' i faʻamaumauga.
Mulimuli ane, o le faʻaopoopoga vaega e tupu, e masani lava ile 72 tikeri Celsius. O le vevela sili lea ona lelei mo le DNA polymerase (e masani lava o le Taq polymerase) e faʻapipiʻi ai se manoa fou DNA e ala i le faʻaopoopoina o nucleotides i mea muamua. A o toe fai le taamilosaga, e faaluaina le numera o kopi DNA i taimi taitasi. Ina ia malamalama atili i tupe teufaafaigaluega e manaʻomia mo lenei tekinolosi, e mafai ona e suʻesuʻeina faʻamatalaga e uiga i O le a le masini PCR ma lona tau e iloilo ai le paketi e manaʻomia mo iunite maualuga.
Le Mechanics of Exponential Growth
Taamilosaga 1: 2 kopi
Taamilosaga 10: 1,024 kopi
Taamilosaga 30: E silia ma le 1 piliona kopi
Vaega Autu ole PCR Tekinolosi
O le tulaga lelei fa'apitoa o se masini PCR e fa'alagolago i ana meafaigaluega i totonu, aemaise o elemene fa'avevela a le Peltier, o le siliva po'o le alumini poloka fa'amalama, ma le polokalama fa'apitoa e pulea ai suiga vave o le vevela.
O le vaega pito sili ona taua o le elemene Peltier, o se pamu vevela malosi malosi lea e tuʻuina atu le vevela mai le tasi itu o le masini i le isi e faʻasaga i le faʻafefe o le vevela. O lenei mea e mafai ai ona faʻamafanafana ma faʻamafanafana mai se puna e tasi, e mafai ai e le masini PCR ona suia le vevela i sekone. O le saosaoa e tutupu ai nei suiga—ua ta'ua o le 'ramp rate'—e iloa tonu ai le lelei atoatoa ma le gaosiga o le falesuesue. O masini maualuga e masani ona faʻaalia poloka siliva faʻapipiʻi auro e faʻateleina ai le faʻafefe o le vevela.
Sensors ma microprocessors fai le 'fai'ai' o le masini. O nei vaega e mataituina le vevela poloka i le taimi moni, fetuutuunai le mana i elemene Peltier e puipuia ai le vevela o le vevela poʻo le lalo ifo. O faiga fa'aonaponei o lo'o fa'aogaina le tele o masini i luga o le poloka e fa'amautinoa ai o fa'ata'ita'iga uma e maua lelei le tulaga tutusa o le vevela. Mo nofoaga o loʻo vaʻavaʻai e faʻaleleia a latou meafaigaluega, filifili se faʻalagolago E fa'amautinoaina e le kamupani fai masini PCR le avanoa i le fa'atekonolosi fa'alogo fou ma le inisinia malosi.
O le tapuni fa'avevela o se isi vaega taua ae masani ona le amanaiaina. E ala i le faatumauina o le tapuni i se vevela e sili atu le maualuga nai lo le maualuga o le vevela poloka (e masani lava e tusa ma le 105 tikeri Celsius), e puipuia e le masini le faʻasao ma le faʻafefe o le faʻafefiloi o tali i luga o faʻamau. E fa'amautinoaina e tumau pea le fa'atumauina o mea fa'afoma'i i le ta'amilosaga 30 i le 40, lea e taua tele mo le paleni kemikolo o le tali.
Vaega o Meafaigaluega Autu
Poloka vevela: E masani ona umia 96 pe 384 vaieli.
Ramp Rate: Le saoasaoa o suiga o le vevela (fuaina ile °C/s).
Sa'o: O le a le latalata o le vevela poloka i le seti.
Tulaga tutusa: Le tutusa o le vevela i vaieli uma.
Ituaiga o masini PCR ma lo latou fa'aogaina
Fa'aonaponei mole biology fa'aogaina vaega autu e tolu o tekonolosi PCR: Gradient PCR mo le fa'ata'ita'iina, Real-Time PCR (qPCR) mo le fa'atusatusaina, ma le Digital PCR mo le sa'o atoatoa ile su'esu'eina ole allele.
Standard Thermal Cyclers o le ituaiga masani lea e fa'aaogaina i su'esu'ega fa'avae ma a'oa'oga. O masini nei ua mamanuina mo le PCR 'end-point', o lona uiga e su'esu'e i'uga pe a mae'a ta'amilosaga, e masani lava e ala i gel electrophoresis. O se fesuiaiga o lenei mea o le Gradient PCR machine , lea e mafai ai e le tagata faʻaoga ona seti eseese vevela i luga o le poloka i le taimi e tasi. E matua aoga tele lenei mea mo le fuafuaina o le vevela sili ona lelei mo faʻamaʻi fou, faʻasaoina itula o suʻega faʻataʻitaʻiga-ma-sese.
O masini PCR taimi moni (qPCR) o lo'o fa'atusalia ai se oso fa'atekonolosi taua. O nei masini e aofia ai se masini faʻapipiʻi tuʻufaʻatasia (lasers poʻo LED ma detectors) e mataʻituina ai le fluorescence o faʻataʻitaʻiga DNA i le faagasologa o le faʻalauteleina. Ole mea lea e fa'atagaina ai le su'esu'ega 'quantitative', lea e mafai ai e tagata su'esu'e ona iloa tonu le tele o se fa'asologa o DNA sa iai i le fa'ata'ita'iga muamua. O lenei tekinolosi o le tulaga auro mo suʻega viral uta ma suʻesuʻega faʻaalia o kenera. Malamalama i le tau ma faʻamatalaga o iunite PCR e taua pe a filifili i le va o se uila masani ma se faiga qPCR maualuga.
Digital PCR (dPCR) o le fa'afouga aupito lata mai, e ofoina atu le fa'atusatusaina atoatoa e aunoa ma le mana'omia o se pi'o masani. O le fa'ata'ita'iga ua vaevae i le afe ma afe o tama'i matau'a, ma o le tali a le PCR e tupu i ia mea ta'itasi. E ala i le faitauina o le numera o matāua 'positive' versus 'negative' droplets, e maua ai e le masini se faitauga sa'o lelei o mole mole DNA. E aoga tele lea mo le su'esu'eina o suiga e le masani ai i biopsies vai po'o fa'ata'ita'iga o le si'osi'omaga lea o lo'o iai le DNA fa'atatau i mea e matua'i maualalo.
Fa'atusatusaga ole PCR Technologies
| Fa'aaliga |
PCR masani |
PCR Taimi Moni (qPCR) |
PCR numera (dPCR) |
| Su'esu'ega |
Fa'ai'uga |
Taimi moni |
Fa'ai'uga (Absolute) |
| Fuafuaga |
Tulaga lelei |
Tulaga/Fa'atatau |
Moni |
| Ma'ale'ale |
feololo |
Maualuga |
Matua-Maualuga |
| Lavelave |
Maulalo |
feololo |
Maualuga |
Le Taua o le Fa'a'avevela
O le tutusa o le vevela e faasino i le tumau o le vevela i vaieli uma o le poloka PCR, o se mea taua e faʻamautinoa ai faʻataʻitaʻiga uma i totonu o le 96-well plate faʻateleina i le fua tutusa ma maua ai faʻaiuga toe faʻaleleia.
Afai o le tasi tulimanu o le poloka vevela e oʻo lava i le 0.5 tikeri Celsius e sili atu le malulu nai lo le ogatotonu, atonu o le DNA i totonu o na vaieli e le mafai ona faʻamuta atoa, pe mafai foi ona fusifusia ia mea e le faʻapitoa. Ole mea lea e o'o atu ai i le 'lelei-i-lelei fesuiaiga,' lea e mafai ona fa'aleagaina ai se su'esu'ega atoa po'o le sili atu ona leaga, e o'o atu ai i se fa'aletonu sese i se fa'ata'ita'iga fa'apitoa. O le au gaosi oloa o sili ona lelei masini PCR e teu fa'afaigaluegaina i le sa'o sa'o ma le fa'avevelaina o sone e fa'aitiitia ai nei a'afiaga ma maua ai le tutusa o le pito i le pito.
O lo'o fa'aogaina faiga fa'akomepiuta fa'apitoa e fa'atau ai le 'a'afiaga pito,' lea e vave mou atu ai le vevela o vaieli i le pito o le poloka nai lo vai i totonu. E ala i le puleaina tuto'atasi o sone Peltier eseese, e mafai e le masini ona pamuina le tele o le vevela i pito e fa'amautu ai se fa'amatalaga vevela mafolafola. Pe a su'esu'eina meafaigaluega, e aoga le va'ai a tulaga maualuga PCR masini lisi e faʻatusatusa pe faʻafefea ona faʻatautaia e ituaiga eseese le puleaina o le vevela ma poloka poloka.
O le toe gaosia o le maatulimanu lea o le faasaienisi. Pe faia se su'ega i Lonetona po'o Shanghai, e tatau i le masini PCR ona tu'uina atu le fa'atinoga tutusa o le vevela. O le mea lea e fa'atulafonoina ai tulaga fa'ava-o-malo ma fa'avasegaina masani mo fale su'esu'e. O se masini e le lelei le tu'ufa'atasiga o le a maua mai ai fa'atatau 'Ct' (ta'amilosaga ta'amilosaga) i le qPCR, e le mafai ai ona fa'asa'o le fa'atatauina o viral loads po'o fa'ailoga fa'a kenera i ta'avale eseese po'o fale su'esu'e.
Mea e A'afia ai Fa'atasi
Block Material: O le siliva e sili atu nai lo le alumini mo le tufatufaina o le vevela.
Peltier Quality: High-grade Peltiers e ofoina atu le umi o le ola ma sili atu le faʻamafanafanaina.
Tuutuuga o le Sensor: Tele masini e maua ai tali lelei mo le matasele pulea.
Talosaga i Su'esu'ega Fa'aonaponei
O le fa'aogaina o tekonolosi PCR e va'ava'ai atu i fa'ama'i fa'ama'i pipisi, oncology mo le su'esu'eina o fa'ailoga o le kanesa, ma le su'esu'ega fa'asaienisi, lea e fa'aaogaina e fai ai fa'amatalaga DNA mai fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'i.
I le malo o faʻamaʻi pipisi, o le masini PCR ua avea ma meafaigaluega taua. E fa'atagaina ai le su'esu'eina o fa'ama'i e pei o le HIV, Hepatitis, ma fa'ama'i manava e sili atu le ma'ale'ale ma le saoasaoa nai lo tu ma aga masani. Talu ai e mafai e le masini ona iloa saʻo le i ai o le viral genome, e mafai ona iloa ai se faʻamaʻi i se taimi umi aʻo leʻi atiaʻe e le tagata maʻi se tali puipuia poʻo ni faʻamaoniga, faʻatagaina mo le vave faʻalavelave ma sili atu le pulega o le soifua maloloina lautele.
Oncology o se isi matā'upu e matua'i fa'amanuiaina mai lenei tekonolosi. E fa'aogaina le PCR e su'esu'e ai suiga fa'apitoa e feso'ota'i ma nisi ituaiga o kanesa. Ole mea lea e fa'atagaina ai le 'fa'afoma'i fa'apitoa', lea e mafai ai e foma'i ona filifili togafitiga sili ona lelei e fa'atatau i le fa'asologa o le tuma. Mo i latou e fia iloa le matafaioi a tekinolosi i le soifua maloloina, faitau e uiga i o le tau ma le aoga o faiga PCR e maua ai le malamalama i le auala e faapaleni ai e falemaʻi tekinolosi faʻaonaponei ma tala faʻatatau o galuega.
Fa'asaienisi fa'afoma'i e fa'alagolago i le PCR e fa'alautele ai le DNA mai fa'alavelave solitulafono, e pei o le lauulu e tasi po'o se matau'a toto. E ala i le tulituliloaina o vaega patino o le genome o le tagata e eseese i le va o tagata taʻitoʻatasi (STRs), e mafai e le au suʻesuʻe suʻesuʻe suʻesuʻe ona fatuina se tulaga faʻapitoa DNA tamatamai lima. O lenei tekinolosi ua suia ai le faiga fa'aletulafono, ua tu'uina atu ai fa'amaoniga mamana mo fa'asalaga ma fa'asalaga o le ua molia sese.
Vaega Tele Talosaga
Su'esu'ega Fa'afoma'i: Su'ega fa'ama'i ma su'esu'ega a'o le'i fanau.
Saogalemu o Mea'ai: Su'esu'eina o GMO po'o fa'ama'i pipisi e maua mai mea'ai pei o Salmonella.
Saienisi Siosiomaga: Mata'ituina le faitau aofa'i o microbial i le palapala po'o le vai.
Su'esu'ega: Cloning, sequencing, ma su'esu'ega fa'amatalaga o kenera.
Fautuaga mo le tausiga ma le fa'alelei
Ina ia faʻamautinoa le umi ma le saʻo o se masini PCR, e tatau i fale suʻesuʻe ona faʻatinoina tulafono faʻapitoa mo le tausiga, e aofia ai le faʻamamaina masani o poloka, faʻavasegaina tapuni, ma le faʻamaoniaina o le vevela faʻapolofesa.
O le fa'aleagaina o le fili sili lea ole PCR. E oo lava i se mole mole e tasi o le DNA mai se taamilosaga muamua e mafai ona faʻateleina, e taʻitaʻia ai iʻuga sese. O le mea lea, o le poloka vevela o le masini PCR e tatau ona faʻamamāina e le aunoa i ni fofo faʻapitoa e aveese ai DNA poʻo le 10% pisapisa sosoo ai ma le ethanol. E taua foi le faʻamautinoaina o faʻamaufaʻailoga saʻo e puipuia ai faʻataʻitaʻiga leke i totonu o vaieli, e mafai ona pala le poloka poloka ma faʻalavelave i le faʻafefe o le vevela.
E taua foi le fa'avasegaina masani. I le aluga o taimi, e mafai ona faʻaleagaina elemene Peltier, e mafua ai le faʻagesegese o fua faʻasolosolo poʻo le faʻaitiitia o le tutusa o le vevela. 'Au'aunaga fa'avasega fa'apolofesa e fa'aogaina le faiga 'multiprobe' e fua ai le vevela o le tele o vaieli i le taimi e tasi i le taimi o le ta'aloga tauemu. E fa'amaonia ai o lo'o fa'agaioi pea le masini i totonu ole fa'apalepale fa'amaoti a le gaosi oloa. Mo fale su'esu'e mo mea faigaluega malosi ma fa'amatalaga faigofie o le tausiga, fa'atalanoa se tagata fa'apitoa E mafai ona fesoasoani le tu'uina atu o mea faigaluega PCR i le filifilia o fa'ata'ita'iga ua fuafuaina mo le fa'aoga mamafa.
E le tatau ona amana'ia fa'afouga polokalame. E masani ona tuʻuina atu e le au gaosiga faʻafouga faʻafouina e faʻaleleia ai le faʻaogaina o le vevela algorithms poʻo le faʻaopoopoina o foliga fou i le faʻaoga faʻaoga. O le fa'atumauina o polokalama fa'aonaponei a le masini e fa'amautinoa ai o lo'o e fa'amanuiaina mai fa'ata'ita'iga sili ona lata mai ile pulega fa'avevela. E le gata i lea, ia fa'aaoga i taimi uma mea e fa'aaogaina PCR (tubes ma ipu), aua o palasitika manifinifi puipui ua mamanuina faapitoa e faafaigofie ai le felauaiga vave o le vevela mai le poloka i le paluga tali.
Lisi Siaki Tausia
Aso Taitasi: Tape le pito i fafo ma siaki le tapuni vevela.
Vaiaso ta'itasi: Su'esu'e vaieli mo otaota po'o le tafe; faamama le poloka.
Ta'i masina: Fa'atino se su'ega su'esu'e a le tagata lava ia pe'ā maua i le polokalame.
I tausaga ta'itasi: Fa'apolofesa fa'amaonia fa'amalama ma fa'avasegaina.
Fa'ai'uga
O le tekonolosi o le masini PCR o se masterclass i le faʻainisinia saʻo ma le kemisi mole. E ala i le tuʻuina atu o se siosiomaga faʻatonutonuina mo le faʻateleina o le DNA, o nei masini ua tatalaina mea lilo o le genetic code ma tuʻuina atu meafaigaluega talafeagai e tau ai faʻamaʻi o le lalolagi, togafitia o le kanesa, ma foia solitulafono. A'o tatou aga'i atu i faiga fa'aopoopo fa'atasi ma fa'afuainumera, o fa'avae autu o le uila vevela e tumau pea le talafeagai e pei ona masani ai.
Mo fale suʻesuʻe ma falemaʻi, o le filifilia o le PCR saʻo tekinolosi o se paleni o le saoasaoa, saʻo, ma le taugofie. Pe o se faʻataʻavale afi faʻavae mo faʻamoemoega aʻoaʻoga poʻo se faiga faʻaonaponei faʻapitoa mo suʻesuʻega ogaoga, o le malamalama i le faʻainisinia o loʻo i tua o le masini o le laasaga muamua lea e ausia ai taunuʻuga faʻatuatuaina ma aoga. O le lumanaʻi o tekonolosi PCR e folafola mai e sili atu le vave o faʻaiʻuga, sili atu ona feaveaʻi, ma sili atu le maaleale, faʻaauauina lana matafaioi o se maatulimanu o le alualu i luma faasaienisi.
