Главная  Информация для покупателей  Информация о товарах  Термоциклеры для амплификации образцов ДНК и РНК с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР)

Термоциклеры для амплификации образцов ДНК и РНК с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР)

01 марта 2021


123_2

Амплификаторы (ДНК-циклеры, термоциклеры, ПЦР-машины) являются приборами, обеспечивающими сверхточный (не менее 0,1 °C) переход от периодов охлаждения до периодов нагрева пробирок и используемыми в молекулярно-биологическом исследовании для амплификации ДНК посредством ПЦР. Термоциклеры способны задать необходимое число циклов, выбрать максимально подходящие временные и температурные интервалы любой из процедур цикла. Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) является основным методом получения генов, который базируется на способности ДНК-полимеразы образовывать вторую цепочку ДНК, используя для этого комплементарную цепочку, повторяя процесс репликации ДНК, происходящий в живой клетке. Начало репликации в ПЦР задают два небольших фрагментов ДНК (затравки, или праймеры), комплементарные концам реплицируемого гена на обоих нитях ДНК. В начале ДНК хромосомы с интересующим геном нужно смешать с праймерами и нагреть до 94–99 °С с целью достижения разрыва связей водорода и расхождения ДНК-цепей. Это этап называется денатурацией.

Затем начинается этап присоединения, или отжига праймеров, он проходит при температуре от 40 до 75 °С. Праймер, или затравка — это прицельно выбранный ограниченный фрагмент ДНК, комплементарно соответствующий изучаемому отрезку ДНК-матрицы. Итак, температура понижается до 40–75 °С (на уровень выставляемой температуры влияет длина и последовательность праймеров). Такие условия обеспечивают соединение затравок с комплементарными участками хромосомной ДНК, и образуется правильная двойная спираль.

Потом начинается следующий этап, этап элонгации ДНК, или синтеза новой цепочки ДНК, он проходит при температуре 60–75 °С. Для его осуществления добавляются четыре необходимых для синтеза нити ДНК нуклеотида и ДНК-полимераза. Благодаря последней праймеры удлиняются, строится двуспиральная ДНК от локуса крепления праймеров (концы гена) до окончания цепи хромосомной ДНК. При повторном нагревании в этой смеси будет снова наблюдаться расхождение цепей, тех, что были синтезированы, а при повторном охлаждении и добавлении праймеров вновь начнется синтез, но на этот раз с противоположной стороны, т.е. будет построена первоначальная последовательность, как в гене. Повторяя вновь и вновь нагрев и охлаждение в том же духе, можно удвоить количество нужных последовательностей (они ограничены с обоих концов введенными праймерами) в каждом из циклов. 25 подобных циклов увеличивает количество копий гена примерно в миллион раз. И этого объема хромосомной ДНК вполне достаточно для исследования. Обычно в исследованиях используют от 20 до 40 циклических процессов. Посредством ПЦР, при использовании исходного образца в качестве матрицы, можно получить большое количество копий гена in vitro, повысив в пробе содержание нужной последовательности более чем стократно.

3663210762001_5755363961001_5755349653001-vs_2

ДНК-амплификаторы или термоциклеры представляют собой программируемые термостатирующие устройства, способные циклически повторять свою программу работы. Самыми важными функциональными показателями приборов, которые напрямую изменяют скорость полимеразной цепной реакции и ее качество, стали скорость линейного изменения и уровень точности выставленных температур. Основу конструкции любого циклера составляют термоблок и термостатирующая и управляющая системы. Первый закрепляет в неподвижном состоянии набор используемых реакционных сосудов (обычно это пробирки из медицинского пластика объемом 0,2 миллилитра) и обеспечивает теплопередачу. Кроме отдельно стоящих пробирок, могут использоваться стрипы по 8 шт. и 96-луночные планшеты.

Термоблоки бывают твердотельными или роторными. Первые используются чаще, они выполнены из сплава с высоким уровнем теплопроводности и имеют специальные углубления для реакционной посуды, роторные же просто закрепляют пробирки неподвижно и термостатирование осуществляют исключительно воздушное. Для оценки работы термоблоков используют такие параметры, как уровень теплопроводности (он должен быть высоким) и степень однородности температур (в современных приборах этот показатель достигает 0,1 °C). Важным критерием оценки качества термоблока является наличие нагреваемой крышки (оснащение крышки нагревательным элементом). «Горячая крышка» предотвращает выпаривание рабочей жидкости. Крышка может быть откидной, либо внутренней, когда термоблок выдвигается наподобие DVD-привода. В устройствах, где «горячая крышка» отсутствует (они устарели) для этих целей на реакционную смесь наносится один из видов минерального масла. Термостатирующая система в термоциклерах последних генераций — это элементы Пельтье, радиатор и вентилирующее устройство. Такое строение гарантирует быстроту изменения температур, максимальную независимость от микроклимата окружающей среды. Кроме того, такие системы надежны и компактны благодаря простоте своей конструкции.

Proflex-1-970x440

Ранее использовавшиеся как термостатирующие системы наборы из водяных бань или твердотельных термоблоков, где каждый температурный «уровень» имел фиксированную температуру, а реакционная посуда переносилась механически, резистивный нагрев и охлаждение воздушными потоками проводилось при этом либо принудительно, либо пассивно.

Система управления современных моделей — это встроенный микрокомпьютер, контролирующий четкую и быструю сменяемость температурных уровней для каждого из этапов амплификации. Пользователи могут осуществлять ввод информации с клавиатуры или с алфавитно-цифрового или графического дисплея. Современные модели премиум уровня оснащены цветными сенсорными экранами с повышенным уровнем разрешения с интерфейсом, подобным интерфейсу мобильных дивайсов, а также расширенным сервисным функционалом. Их можно подключать к ПК, в них предусмотрена возможность ведения журнала работы, а также распечатки данных и т.д.

Современные модели имеют и ряд других полезных функций. Например, Real-Time PCR — с помощью этой функции можно проводить ПЦР в реальном времени, такие приборы оснащены детектирующими флуоресценцию устройствами, реагирующими на флуоресцентный сигнал рабочего раствора. В моделях с твердотельными термоблоками детекция происходит сквозь крышки пробирок, что сможет снижать качество, а в моделях с роторными термоблоками — сквозь дно пробирок, что предпочтительнее.

К другим усовершенствованиям современных амплификаторов относятся оснащение их сменными термоблоками, возможность задания необходимого температурного градиента, оснащение калькулятором температурных режимов (на базе нуклеотидной последовательности праймеров), электрифицированное открывание крышки термоблока, голосовое управление и др.

Наша компания предлагает самое надежное и самое современное оборудование для ПЦР. У нас вы найдете лучшие приборы, лучшие цены на них и лучший сервис. Наши консультанты всегда помогут вам с выбором наиболее подходящего амплификатора.

Другая информация
26 июля 2021
Автоматическая станция Biomek NGeniuS для подготовки библиотек секвенирования Beckman Coulter

Компания Beckman Coulter Life Sciences представляет автоматизированную рабочую станцию для подготовки библиотек высокопроизводительного секвенирования нового поколения (NGS) Biomek NGeniuS.

25 июля 2021
Настольный сортер клеток CytoFLEX SRT нового поколения от Beckman Coulter

Одним из критически важных моментов в процессе разработки сортера CytoFLEX SRT явилось внимание к конструкции для обеспечения надежности и расширения пользовательских возможностей.

24 июля 2021
Система EMnetik 24 для автоматического выделения и очистки нуклеиновых кислот от Beckman Coulter

Система для автоматического выделения и очистки нуклеиновых кислот EMnetik 24 и прилагаемые к ней комплекты для очистки EMnetik PCR Cleanup Kit и EMnetik Plasmid Purification Kit используют технологию на основе магнитных шариков в стационарном устройстве.

23 июля 2021
Микробиореактор Biolector XT от Beckman Coulter

Микробиореактор BioLector XT идеально подходит для культивирования микроорганизмов, грибов и водорослей с оценкой в реальном времени биомассы, рН, растворенного кислорода и флуоресценции для аэробов и анаэробов.

23 июля 2021
Оборудование и приборы для оснащения микробиологической и биотехнологической лаборатории

Микробиологическая и биотехнологическая лаборатории требуют тщательного и полного оснащения. Для обеспечения высокой эффективности работы оборудование, выбираемое вами, должно быть максимально качественным и надежным.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!