深入研究PCR儀器技術

擴展之前的內容醫學實驗室自動化機器第1部分,我們深入研究了PCR儀的技術。

因新型冠狀病毒感染症(COVID-19病毒)大流行,“PCR”已經成為當今文化詞彙的一部分。

事實上,普通人可能已經進行了一次或多次PCR檢測來診斷COVID-19,並且至少熟悉鼻拭子,這實際上是PCR技術的前端。

PCR樣品托盤

然而,采集樣本後會發生什麼?使用PCR技術如何實際生成結果?這些問題很簡單,但對於理解這種技術如何遠遠超出醫學領域很重要。

PCR的意思是“聚合酶鏈反應”,這是一個令人生畏的定義,幸運的是可以很容易地簡化。這一科學定義本質上描述了一種複製和轉錄遺傳物質片段(如DNA和RNA)的化學技術。

該過程的機製從遺傳物質樣本開始,然後對樣本中包含的核酸進行各種化學和機械過程。在這些廣泛的術語中,PCR過程采用這些核酸片段,如DNA或RNA,並複製、計數和/或放大這些遺傳酸,以創建可識別的和更完整的遺傳模型。

目前應用的PCR技術

這種廣泛而通用的技術應用於廣泛的工業領域。以下是PCR產生重大影響的一些最常見行業的概述:

  • 遺傳研究:PCR是基因檢測和研究的重要工具,包括轉基因生物、基因工程、克隆、基因修飾、轉基因、雜交、合成生物學和定向進化。
  • 消費者基因組學:PCR為個性化基因組檢測打開了大門,為消費者提供與基因組信息相關的定製產品和服務。一個例子是“營養基因組學”,它提供了關於食物消費如何影響一個人的健康狀況的見解。
  • 食品和農業:PCR使轉基因技術能夠改善糧食生產,包括基因操作和產品開發。一些常見的產品開發程序包括種子質量控製和基因發現和克隆。
  • 法醫科學:聚合酶鏈反應(PCR)是一種用於犯罪鑒定和犯罪現場證據收集的重要技術。它允許使用單個DNA分子(非常小的樣本!)來識別DNA。
  • 環境微生物學:PCR在理解環境問題方麵也發揮著重要作用。它可以幫助檢測存在於土壤和水中的微生物,以及按物種和菌株的目標微生物。其中一個例子包括在供水係統中尋找病原體。
  • 係統發生學:聚合酶鏈反應(PCR)正被用於改進進化史的研究,它可以從非常古老的來源(如骨骼)中提取DNA的小片段,以獲得對滅絕動物種群的有價值的見解。

為了進一步說明COVID-19的例子(因為這是一個大家都熟悉的例子),PCR檢測從你的呼吸道中提取粘液拭子樣本。然後,PCR過程使用樣本中存在的核酸片段(如RNA),通過重複複製和放大過程將這些片段翻譯回它們起源的DNA。在這種情況下,該測試尋找與SARS-COV-2病毒基因序列匹配的轉錄DNA片段。

COVID-19樣本

PCR的機器

簡單地說,PCR機是一種工業實驗室設備,它提取通用材料的樣本,並使用各種化學和機械過程,多次複製並將其放大。

這些機器實際上是核酸的放大、複製和計數機,最終目標是定位和/或合成可識別的酸。

PCR的機器

PCR機器能夠快速高效地完成這些,自動化這一過程的機製,以快速生成結果。有幾種不同的PCR機器——叫做dPCR機器——可以用數字的方式完成這項工作,也有其他的機器變體——叫做實時(qPCR),它們比其他技術更快更容易使用。

PCR技術及相關工藝和設備的主要開發者包括:阿伯特Bio-RadLuminex美國應用生物係統公司、羅氏公司、Fluidigm公司、Qiagen公司、Quidel公司和ABI公司都是這類儀器的開發商。

以下是PCR儀中使用的最常見的MISUMI組件:

MISUMI可配置組件為包括PCR機在內的數十種專業醫療實驗室設備提供動力,因為MISUMI了解醫療和實驗室自動化行業的複雜需求,欲了解更多信息,請訪問我們的專用行業頁麵在這裏

作者簡介

傑弗裏·綠色

Geoffrey Green目前是MISUMI醫療行業的行業部門經理。他的角色包括製定MISUMI產品如何用於醫療自動化解決方案的戰略。在擔任行業部門經理之前,Geoffrey曾在MISUMI擔任銷售工程師。在他的銷售職位上,他服務於舊金山灣區和美國西北太平洋地區,並完全專注於醫療行業。在這4年的時間裏,Geoffrey成為了一名幫助客戶進行醫療自動化設計的專家。在MISUMI任職之前,Geoffrey曾在塑料軸承、機器人和太陽能行業工作,並獲得了科羅拉多大學機械工程學位。

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