تفاعل البوليميراز المتسلسل ( PCR ) التكنولوجيا أصبحت أداة أساسية في البيولوجيا الجزيئية ، والتشخيص الطبي ، والهندسة الوراثية منذ إنشائها في عام 1983 . باعتبارها واحدة من المعدات الرئيسية PCR التضخيم الجيني العالمي أداة تستخدم على نطاق واسع في الكشف عن مسببات الأمراض ، وتسلسل الجينات ، وفحص الأمراض الوراثية ، وما إلى ذلك من خلال دقة التحكم في درجة الحرارة لتحقيق التضخيم الأسي من الحمض النووي الشظايا . في هذه الورقة ، مبدأ العمل ، والتصنيف التقني ، مؤشرات الأداء الأساسية و التطبيقات المتقدمة من بكر وأدخلت بشكل منتظم .

مبدأ العمل و التطور التقني PCR

1-1 المبادئ الأساسية

على أساس شبه الحفاظ على تكرار الحمض النووي ، PCR التضخيم من خلال ثلاث دورات في درجة الحرارة :

1 - تبديل طبيعة الحمض النووي المزدوج تقطعت بهم السبل في 94-98 ℃ . . . . . . .

2 . الصلب : 50-65 ℃ جعل الاشعال محددة ملزمة قالب الحمض النووي .

3 - تمديد : بوليميريز الحمض النووي ( على سبيل المثال ، طق انزيم ) في 72 ℃ لتجميع سلسلة جديدة .

بعد 25-40 دورات ، شظايا الحمض النووي المستهدف يمكن أن تتضخم ملايين المرات .

التطور التقني PCR

- الجيل الأول : وعاء حمام + دليل نقل السوائل ( 1980 )

- الجيل الثاني : وحدات التحكم في درجة الحرارة ( 1990 )

- الجيل الثالث : التدرج PCR ، في الوقت الحقيقي الاسترداد الكمية الفلورسنت ( qpcr ) .

- الجيل الرابع : الاسترداد الرقمية ( DPCR ) وسرعة الاسترداد المحمولة

2 - الخصائص التقنية الأساسية للأغراض العامة بكر

نظام التحكم في درجة الحرارة

- التدفئة / التبريد معدل : نموذج يمكن أن تصل إلى 6 درجة مئوية / ثانية ، وتقصير وقت الاختبار ( على سبيل المثال ، يمكن الانتهاء من التضخيم السريع PCR في غضون 30 دقيقة ) .

- تجانس درجة الحرارة : ± 0.1 درجة مئوية خطأ لضمان الاتساق بين الثقوب ( مفتاح التحليل الكمي ) .

- التدرج PCR وظيفة : نفس لوحة تعيين درجة حرارة التخمير مختلفة ، وتحسين الظروف التجريبية .

2-2 توسيع وظيفة الكشف

qpcr : دمج وحدة الكشف عن مضان ، في الوقت الحقيقي رصد منحنى التضخيم ( مثل سيبر الأخضر أو تاكمان يدقق ) .

- تفاعل البلمرة المتسلسل الرقمي ( DPCR ) : الكمية المطلقة التي تحققت من خلال رقاقة ميكروفلويديك ، دون الحاجة إلى منحنى القياسية .

ذكي أتمتة

- تعمل باللمس : إجراءات محددة مسبقا ( مثل الكشف عن مسببات الأمراض ، الحزب الوطني الاسكتلندي الكتابة ) .

- تحليل البيانات السحابية : اشتقاق مباشر لقيم التصوير المقطعي المحوسب ، منحنيات الذوبان وتقارير الكفاءة التضخمية .

3 - مجالات التطبيق

3-1 التشخيص الطبي

- الكشف عن الأمراض المعدية : فحص الحمض النووي لفيروس نقص المناعة البشرية / فيروس الورم الحليمي البشري .

- تحليل الأمراض الوراثية : الكشف عن الطفرات الجينية في التليف الكيسي أو الثلاسيميا .

3-2 البحوث الأساسية

- استنساخ الجينات وتسلسلها : يستخدم الجزء المستهدف من التضخيم في بناء مكتبة NGS .

- علم التخلق : مثيلة محددة PCR ( MSP ) لتحليل تعديل الحمض النووي .

3-3 الزراعة والطب الشرعي

- تحديد المحاصيل المحورة وراثيا : الكشف عن جينات أجنبية ( مثل جينات بروتين بريتيش تيليكوم ) .

- تصنيف الحمض النووي في الطب الشرعي : يستخدم تضخيم شارع ( بالترادف قصيرة تكرار ) للتعرف على الأفراد .

مثل " المعيار الذهبي " في التشخيص الجزيئي ، بكر التضخيم الجيني العالمي الصك باستمرار تعزيز تطوير علوم الحياة . من البحوث الأساسية إلى الممارسة السريرية ، من مختبرات كبيرة على الأجهزة المحمولة ، بكر الصكوك تتطور بسرعة أكبر ، أكثر دقة وأكثر ذكاء . في المستقبل ، مع الطلب المتزايد على الرعاية الصحية الدقيقة في الوقت الحقيقي الكشف ( POCT ) ، بكر سوف تلعب دورا أكثر أهمية في الصحة العامة والزراعة والطب الشرعي في جميع أنحاء العالم .