서멀 사이클러

Thermal cycler
최신 하이 스루풋 서멀 사이클러

서멀 사이클러(thermocycler, PCR 머신 또는 DNA 앰프라고도 함)는 중합효소 연쇄반응(PCR)[1]을 통해 DNA 세그먼트를 증폭하는 데 가장 일반적으로 사용되는 실험실 장치입니다.열 사이클러는 또한 제한 효소 소화 또는 신속한 [2]진단을 포함한 다른 온도에 민감한 반응을 촉진하기 위해 실험실에서 사용될 수 있습니다.이 장치에는 반응 혼합물을 고정하는 튜브를 삽입할 수 있는 구멍이 있는 열 블록이 있습니다.그런 다음 사이클러는 사전 프로그래밍된 개별 단계에서 블록의 온도를 올리고 내립니다.

역사

Baby Blue는 1986년경 제작된 자동 열 사이클러 시제품입니다.
터치스크린 인터페이스를 갖춘 서멀 사이클러 Biometra TRIO
서로 다른 온도를 순환하는 대신 로봇 팔로 샘플을 이동하는 등 일정한 온도에서 세 가지 다른 수조를 사용하는 초기 PCR 기계

최초의 열 사이클러는 DNA 중합효소 I클레노프 단편과 함께 사용하도록 설계되었다.이 효소는 증폭 과정의 각 가열 단계에서 파괴되기 때문에 매 사이클마다 새로운 효소가 첨가되어야 했다.그 결과 개방 반응 튜브가 있는 자동화된 피펫터를 기반으로 하는 번거로운 기계가 탄생했습니다.이후 PCR 공정은 Thermus aquaticus의 내열성 DNA 중합효소를 사용하도록 조정되어 열 사이클러의 설계가 크게 간소화되었습니다.일부 구형 기계에서는 온도를 제어하기 위해 블록이 오일 탱크에 잠겨 있는 반면, 최신 PCR 기계에서는 펠티어 요소가 일반적으로 사용됩니다.고품질의 서멀 사이클러에는 많은 경우 블록 전체의 온도 변화와 균일한 온도를 실현하기 위해 은색 블록이 포함되어 있습니다.다른 사이클러는 높은 열용량을 가진 여러 개의 블록을 가지고 있으며, 각 블록은 일정한 온도로 유지되며 반응 튜브는 자동화된 프로세스를 통해 이들 사이에서 이동됩니다.반응 혼합물이 마이크로 유체 칩 상의 핫 존과 콜드 존을 통해 채널을 통해 이동하는 소형화된 열 사이클러가 개발되었습니다.정량적 PCR을 위해 설계된 열 사이클러는 반응 사이클 중에 형광을 모니터링할 수 있는 광학 시스템을 가지고 있습니다.

현대적 혁신

최신 서멀 사이클러의 사용자 인터페이스

최신 열 사이클러는 반응 튜브의 뚜껑을 누르는 가열식 리드를 갖추고 있습니다.이렇게 하면 뚜껑 내부의 반응 혼합물에서 물이 응축되는 것을 방지할 수 있습니다.전통적으로, 이러한 목적을 위해 미네랄 오일 층이 사용되었습니다.일부 서멀 사이클러에는 비표준 PCR 플라스틱 [3]제품이나 다양한 유형의 PCR 플라스틱 제품을 사용할 수 있도록 완전히 조절 가능한 가열식 뚜껑이 장착되어 있습니다.

Thermocycler
뚜껑이 열린 서멀 사이클러

일부 서멀 사이클러는 여러 개의 블록을 갖추고 있어 여러 의 PCR을 동시에 실행할 수 있습니다.일부 모델에는 블록의 다른 부분에서 다른 온도를 허용하는 그라데이션 기능도 있습니다.이는 PCR 프라이머에 적합한 아닐 온도를 테스트할 때 특히 유용합니다.

레퍼런스

  1. ^ Weier, HU; Gray, JW (Jul–Aug 1988). "A programmable system to perform the polymerase chain reaction". DNA (Mary Ann Liebert, Inc.). 7 (6): 441–7. PMID 3203600.
  2. ^ Higgins, James A.; Nasarabadi, Shanavaz; Karns, Jeffrey S.; Shelton, Daniel R.; Cooper, Mary; Gbakima, Aiah; Koopman, Ronald P. (1 August 2003). "A handheld real time thermal cycler for bacterial pathogen detection". Biosensors and Bioelectronics. 18 (9): 1115–1123. doi:10.1016/S0956-5663(02)00252-X.
  3. ^ "The Most "Advanced" Thermal Cycler Yet - Get Informed". Get Informed. 2014-09-29. Retrieved 2017-05-31.

외부 링크

  • Open PCR, 오픈 소스 PCR 서멀 사이클러