ДНК-амплификаторы "классические"

Амплификатор (ДНК-амплификатор, циклер, термоциклер) — прибор, предназначенный для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) — ключевого метода современной молекулярной генетики. ПЦР позволяет синтезировать в пробирке (in vitro) множество копий определенного фрагмента ДНК из исходного образца (используя его в качестве матрицы), тем самым повышая его концентрацию в пробе в среднем в 10⁶-10⁹ раз. Для увеличения количества ДНК требуется проведение определенного количества повторяющихся циклов реакции (обычно 20-40), в ходе каждого из которых количество молекул-копий увеличивается в геометрической прогрессии.

Каждый цикл проходит в три этапа:

• денатурация — разрушение водородных связей и превращение двухцепочечной молекулы в две одноцепочечные, температура 94-98 °С;
• присоединение (отжиг) праймеров, температура 40-75 °С. Праймеры — специально подобранные короткие фрагменты ДНК, комплементарные определенным участкам ДНК-матрицы, с которых начинается новый синтез;
• элонгация ДНК — синтез новой цепи ДНК — температура 60-75 °С.

В ходе работы амплификатор осуществляет циклическое изменение температуры блока, в котором расположены пробирки с амплифицируемой ДНК, благодаря чему и происходит осуществление каждого цикла реакции.

В зависимости от способа дальнейшей детекции «накопленной» ДНК выделяют такие типы амплификаторов:

• амплификаторы для детекции по конечной точке («классические», текущий раздел);
• амплификаторы с детекцией накопления ДНК в режиме реального времени;
• амплификаторы цифровой или цифровой капельной ПЦР.

Области применения: научные исследования; клиническая диагностика заболеваний; судебная медицина и криминалистика (идентификация личности, биологическое родство).

Основные критерии при выборе «классического» амплификатора

• Формат реакционного блока

• Тип ПЦР-пластика — планшеты, пробирки, стрипы пробирок, предметные стекла или специальные слайды;
• число лунок — 16, 30, 48, 60, 96 или 384;
• емкость ПЦР-пробирок — 0,1; 0,2 или 0,5 мл.

Большинство термоблоков универсальны, пригодны для использования планшетов, пробирок или стрипов одного объема. Возможно несколько термоблоков разных форматов на одной машине; возможны сменные термоблоки.

Наиболее распространен планшетный формат — планшеты 96×0,2 мл; формат 384×0,02 мл применяется в высокопроизводительных лабораториях; форматы на 16 и 48 образцов удобны для лабораторий с небольшим потоком образцов, либо в качестве небольших персональных приборов. Нестандартные форматы, такие как на 30 или 60 образцов обычно используют для работы с большими реакционными объемами (пробирки 0,5 мл).

Материал (обычно полипропилен), из которого изготавливаются пробирки и планшеты для ПЦР, должен быть очищен от посторонних примесей (от РНКаз, ДНКаз, эндотоксинов, пирогенов), которые непосредственно могут повлиять на ход реакции. Для оптимального теплопереноса, одинакового для каждого образца, стенки пробирок и стенки лунок планшет должны быть ультратонкими и равномерными по толщине.

• Скорость нагрева и охлаждения зависит от материала исполнения блока — алюминий, серебро, серебряное или золотое покрытие, который обладает индивидуальными свойствами теплопроводности, а также от эффективности работы элементов Пельтье. Скорость влияет на время проведения каждого цикла и всей ПЦР в целом. Скорость нагрева достигает 10 град/с, скорость охлаждения — 5 град/с в зависимости от модели прибора.
• Блок с температурным градиентом позволяет оптимизировать температуры денатурации и отжига, незаменим для подбора параметров цикла.
• Несколько нагревательных элементов Пельтье на термоблок позволяют одновременно задавать по термоблоку несколько зон с различными температурами, вести реакции с разными параметрами цикла.
• Возможность соединения нескольких приборов в высокопроизводительную станцию под общим управлением с одной машины, наиболее применимо для лабораторий с большим потоком образцов.
• Наличие нагреваемой крышки предотвращает конденсирование воды на крышке и стенках пробирки и позволяет значительно уменьшить объем реакционной смеси. При отсутствии нагреваемой крышки используют наслаивание поверх реакционной смеси минерального масла или специального воска, однако, в случае постановки большого числа реакций с последующим анализом результатов методом электрофореза это очень не удобно. Большинство современных моделей имеют нагреваемую крышку.

Наличие Регистрационного удостоверения Росздравнадзора и Свидетельства об утверждении типа средств измерений на модель амплификатора уточняйте у специалистов Диаэм.