Về PCR - máy luân nhiệt

Nguyễn Phi 14/ 06/ 2022

Về PCR - máy luân nhiệt

Định nghĩa

Máy phản ứng chuỗi polymerase (PCR) là công cụ tiết kiệm chi phí và hiệu quả cao được sử dụng để khuếch đại các đoạn DNA hoặc RNA nhỏ được chọn từ bộ gen bằng cách sử dụng mồi.

Còn được gọi là hệ thống PCR, chu trình nhiệt hoặc máy quay nhiệt, các thiết bị này kết hợp các nguyên tắc sao chép axit nucleic với lai axit nucleic bổ sung để tạo ra theo cấp số nhân các trình tự DNA / RNA mục tiêu cụ thể theo hệ số 10 7 trong vòng vài giờ.

Kỹ thuật PCR, do Kary Mullis phát minh, hoạt động bằng cách liên kết các đoạn mồi với trình tự đích và mở rộng trình tự này bằng cách sử dụng Taq polymerase (thermus aquus). Các bước cơ bản của PCR thông thường được chia thành ba giai đoạn, tuy nhiên, tồn tại rất nhiều sửa đổi.

Do tính phổ biến và sức mạnh của chúng, các hệ thống PCR được vô số nhà khoa học, nhà nghiên cứu và kỹ thuật viên săn đón, trong nhiều nghiên cứu, bao gồm cả xét nghiệm nhiễm vi-rút như vi-rút SARS-CoV-2 của đại dịch COVID-19.

Hơn nữa, tùy chọn cho thuê những chiếc máy này làm cho chúng có thể tiếp cận được với cả các công ty khởi nghiệp công nghệ sinh học và các công ty doanh nghiệp.

Các yếu tố cần để thực hiện quy trình PCR

DNA
Buffer, chất môi trường
Primer – chất mồi giúp các DNA polymerize biết nó phải bắt đầu sao chép từ đâu
DNA Polymarize là loại chịu nhiệt vì quá trinhg PCR sử dụng nhiệt ( loại Taq Polymerase- loại này có nguồn gốc ở vi khuẩn chuyên sống ở nơi nóng như suối nước nóng)
DNA Nucleotide thứ mà DNA polymerase sử dụng làm nhiên liệu để nhân bản

Quy trình hoạt động PCR

Denaturation-Biến tính- Dùng nhiệt để tách hai nhánh của DNA ra

Annealing- Bắt cặp- Hai nhánh của DNA sẽ được làm nguội, sau đó Primer sẽ nối và sao chép các đoạn DNA mà mình muốn nhân lên

DNA Synthesis- Kéo dài đoạn DNA- Các DNA polymerase sẽ nhân bản bằng các dùng các DNA nucleotide để sao chép

Thành quả là từ DNA xoắn kép sau đó tách thành 2 chuỗi DNA

Quá trình này lập lại theo cấp số nhân cơ số 2 2 mũ 2, 2 mũ 3,…

Máy PCR được dùng làm gì?

Máy PCR, thường được gọi là hệ thống PCR, được sử dụng để tạo ra hàng triệu bản sao của một đoạn DNA nhỏ ban đầu.

Quá trình này đôi khi còn được gọi là “photocopy phân tử”. Nó cho phép các nhà khoa học khuếch đại DNA đủ để nghiên cứu chi tiết, khiến nó trở thành một thiết bị cực kỳ có giá trị trong cả môi trường nghiên cứu và lâm sàng.

Khuếch đại là cần thiết vì một đoạn DNA gần như không thể hoạt động trong quá trình phân tích phân tử và di truyền. Để khuếch đại DNA thành hàng triệu bản sao, cần phải khuếch đại PCR.

DNA khuếch đại được tạo ra bởi PCR có nhiều công dụng khác nhau, bao gồm điều tra các bệnh di truyền, lấy dấu vân tay DNA và phát hiện vi khuẩn hoặc vi rút. Vì lý do này, PCR là một phần không thể thiếu trong nghiên cứu y sinh và pháp y tội phạm.

VỚI MỤC TIÊU LÀ ĐỂ XEM MẪU BỆNH PHẨM CÓ ĐỦ NỒNG ĐỘ VIRUS HAY KHÔNG

Như Virus Covid 19 ,nhưng khác ở điểm đó là thay vì PCR mà dùng Rrt-PCR (Reverse …)- đảo ngược vì

Virus này có vật chất di chuyền là RNA thay vì DNA nên phải reverse chuyển RNA sang DNA
Thêm bước dùng polymerase Reverse Transcriptase để biến RNA thành cDNA

Rồi lập lại các bước như PCR ở trên

Nếu không có virus thì Primer- chất mồi và các DNA polymerase không có việc làm và kết quả xét nghiệm là ÂM tính

REAL-TIME PCR

Bản nâng cấp cho PCR khi trong kỹ thuật PCR, sau khi khuếch đại đoạn DNA đích, người làm thí nghiệm phải tiếp tục làm một số bước để đọc kết quả và xác định có sản phẩm khuếch đại mong muốn hay không bằng kỹ thuật điện di (sử dụng máy điện di),
Hoặc sử dụng thí nghiệm lai với các mẫu dò đặc hiệu để xem sản phẩm khuếch đại có chứa sản phẩm mong muốn hay không.

Nhưng với REAL-TIME PCR người làm thí nghiệm không cần phải làm tiếp các thí nghiệm để đọc các sản phẩm khuếch đại. Các chu kỳ nhiệt và kết quả khuếch đại trong ống phản ứng được hiển thị cùng lúc với phản ứng khuếch đại xảy ra để người làm thì nghiệm có thể thấy được

Sản phẩm máy luân nhiệt PCR

Hãy cùng AnHoaco xem qua một vài model máy luân nhiệt PCR

Hệ thống REALTIME PCR - AZURE CIELO 6 , HÃNG: AZURE - USA