ترمال سایکلر Thermal Cycler مدل T100 محصول آمریکا

توضیحات ترمال سایکلر Thermal Cycler مدل  T100 محصول آمریکا :

ترموسایکلر دستگاهی است که DNA را در دماهای مختلف تکثیر می کند. تکنیک PCR در اواسط دهه 1980 توسط کری مولیس معرفی شد و باعث تحول مهمی در بیولوژی شد. با این روش می‌توان قطعات DNA از سلول‌های مختلف و نمونه‌های بیولوژیک مجهول و مشکوک، زنجیر مفرد DNA با ملکول‌های RNA و حتی DNA از یک سلول تنها را تکثیر نمود. اسیدهای نوکلئیک این منابع به عنوان الگو برای سنتز DNA عمــــل می‌کنند. این روش جایگاه ویژه‌ای در میکروب شناسی تشخیصی، ویروس‌شناسی و پزشکی قانونی برای مشاهده و تکثیر قطعات مهم تشخیص از ملکول‌های DNA مفید است و امروزه روش‌های مختلف PCR جهت تشخیص عوامل میکروبی قابل کشت و غیر قابل کشت در آزمایشگاه‌های مدرن انجام می‌گیرد و یک روش تشخیصی سریع عوامل میکروبی می‌باشد. با این روش می‌توان موارد زیر را مورد بررسی قرار داد: 1- مشاهدات توالی خاصی از DNA پاتوژن‌های خاص 2- مشاهدات تغییرات ژنتیکی 3- غربالگری اختلالات ژنتیکی 4- تهیه نسخه‌های متعدد از یک ژن روش PCR بسیار حساس است. در این روش با استفاده از یک میکروگرم از کل ژنوم DNA موجود زنده می‌توان یک تا دو میلی‌گرم ازDNA مورد نظر را ساخت، حتی اگر DNA مورد نظر، درصد بسیار کمی از کل DNA بوده باشد. در هر حال تکثیر یک فرآورده می‌تواند تحت تأثیر شرایطی نظیر غلظت کاتیون مورد نیاز برای فعالیت آنزیم، وجود مهار کننده‌های پلی‌مراز و تعداد چرخش‌های بکار رفته در طی عمل PCR قرار گیرد. این روش به ویژه در تکثیر قطعه‌ای از DNA که بین دو منطقه از توالی شناخته شده قرار گرفته مفید است. اختصاصی بودن این روش به استفاده از پرایمرهای الیگونوکلئوتید سنتزی بستگی دارد. پرایمرها، قطعات کوتاهی از زنجیر تکی DNA (15 تا 30 جفت باز) بوده که برای تولید یک مولکول دارای توالی خاص نوکلئوتیدی سنتز شده‌اند. دو پرایمر(F،R ) معمولاً در روش PCR به کار می‌روند که هر کدام توالی‌های متفاوتی دارند. به طوری که توالی پرایمرها مکمل توالی‌هایی هستند که در زنجیر DNA الگو قرار دارند. خصوصیات دیگر پرایمرهای ایده‌آل شامل موارد زیر است: 1- تا آنجا که ممکن است فاقد مناطق غنی از GC و AT باشد. 2- فاقد ساختمان ثانویه داخلی (لوپ‌ها) باشد. 3- فاقد پرایمر مکملی به ویژه در انتهای باشد. 4- عامل دیگری که در انجام PCR به طور مؤثری تأثیر می‌گذارد، حرارت اتصال پرایمر به توالی هدف (annealing) است.

دو پرایمر مورد استفاده در روش PCR دو عمل انجام می‌دهند؛ اول اینکه محل ژنی که باید تکثیر شود را مشخص می‌نمایند و دوم اینکه اندازه قطعات تکثیر شونده را تعیین می‌کنند. عمل اول کاملاً مشخص است، در مورد عمل دوم باید گفت که وقتی این دو شناساگر به دو ناحیه مختلف DNA و به سمت هم قرار می‌گیرند DNA پلی‌مراز تنها قطعات را در بین این دو ناحیه همانند سازی می‌کند و به این ترتیب طول قطعات ساخته شده تعیین می‌شود. لازم بذکر است که طراحی پرایمر یکی از اصلی‌ترین مراحل روش PCR می‌باشد و همانطورکه در بالا اشاره شد اختصاصی بودن روش PCR بستگی به استفاده از پرایمرهای ایده‌آل دارد، لذا بایستی برای عوامل میکروبی که احتمال آنها در نمونه‌های بالینی وجود دارد پرایمرهای مناسب طراحی گردد تا بتوان آن را سریعاً شناسائی کرد. روش PCR با استفاده از DNA پلی‌مراز پایدار در برابر حرارت Taq) پلی‌مراز) که از باکتری گرمادوست به نام Thermus aquaticus بدست آمده است و ماشین‌هایی که به طور اتوماتیک، حرارت ضروری برای هر چرخه را در PCR فراهم می‌سازند تسهیل شده است. Taq پلی‌مراز، آنزیمی مناسب است زیرا در چرخه‌های حرارت بالا (94 درجه سلسیوس) فعال باقی می‌ماند و فرآورده‌های عالی و کافی از DNA های کوتاه را فراهم می‌سازد. در هر حال، توالی‌های دراز DNA (برای مثال 2 کیلو باز) نیز می‌تواند به سادگی بوسیله این روش تکثیر یابد. برای شروع DNA PCR الگو (نمونه مجهول، پرایمرها و نوکلئوتیدهای تری‌فسفات (dCTP، dTTP، dATP، dGTP) برای ساختن و تکثیر DNA، Taq پلی‌مراز برای تکثیر DNA جدید، یون‌های منیزیم مورد نیاز برای فعالیت آنزیم در یک لوله با هم مخلوط می‌شوند، سپس لوله را گرم می‌کنند تا دو رشته DNA از هم جدا شوند و در مرحله بعد با سرد کردن لوله حاوی محتویات فوق به پرایمرها این اجازه داده می‌شود که به نواحی مورد نظر متصل شده و DNA پلی‌مراز (آنزیم Taq) شروع به همانند سازی از روی DNA الگوی تک‌رشته‌ای بنماید. بعد از مدت لازم برای همانند سازی بار دیگر پرایمرها به نواحی مکمل خود متصل می‌شوند. چون در مرحله قبل رشته DNA در ناحیه مورد نظر مضاعف شده است، در این مرحله چهار رشته الگو برای همانند سازی وجود دارد و در نتیجه در پایان این مرحله چهار نسخه از ژن مورد نظر حاصل می‌شود، بار دیگر سیستم گرم می‌شود و در اینجا هشت نسخه به وجود می‌آید و در مرحله بعد 16 نسخه و به همین صورت بطور تصاعدی تعداد نسخه‌های ژن‌ها زیاد می‌شود.