ในสาขาวิจัยวิทยาศาสตร์ชีวิตที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยี PCR ปริมาณในเวลาจริง (qPCR) กลายเป็นเครื่องมือที่จําเป็นสําหรับการใช้งานหลักรวมถึงการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนการตรวจพบเชื้อโรค, และการสร้างพันธุกรรมผู้ตัดสินใจในห้องทดลองมักต้องเผชิญกับปัญหาในการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดสําหรับความต้องการเฉพาะเจาะจงของพวกเขา.
I. ข้อพิจารณาหลักในการเลือกเครื่องมือ qPCR
การเลือกอุปกรณ์ qPCR ที่เหมาะสมต้องมีการประเมินอย่างครบถ้วนในหลายมิติประสบการณ์ผู้ใช้, และประสิทธิภาพในเรื่องค่าใช้จ่าย
1. ตัวชี้วัดการทํางานทางเทคนิค
-
หลักการเคมีและการตรวจจับที่สนับสนุน:อุปกรณ์ที่แตกต่างกันในความเข้ากันได้กับเคมีหลอดสีที่แตกต่างกันรวมถึงสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสีสี
-
ความสามารถในการ multiplexingสําคัญสําหรับการประยุกต์ใช้ที่ต้องการการตรวจพบพันธุกรรมเป้าหมายหลาย ๆ พันธุกรรมในเวลาเดียวกัน, นี้ขึ้นอยู่กับแหล่งกระตุ้นของอุปกรณ์, ชุดกรอง, และช่องทางการตรวจสอบ.
-
ความรู้สึกและระดับการตรวจจับ:กําหนดโดยความสามารถของเครื่องมือในการตรวจหาปริมาณแบบจําลองขั้นต่ํา และคณิตศาสตร์ยีนอย่างแม่นยํา ผ่านระดับการแสดงออก
-
ความเหมือนกันและความสามารถในการผลิต:ผลที่น่าเชื่อถือขึ้นอยู่กับการควบคุมอุณหภูมิที่คงที่ในหลุม และการตรวจจับสัญญาณแสงสว่างที่มั่นคง
-
อัตราการเพิ่มอุณหภูมิและเวลาการหมุนเวียนอุปกรณ์ที่เร็วขึ้น มีคุณค่าพิเศษสําหรับการใช้งานที่มีผลการผลิตสูง หรือการวินิจฉัยทางคลินิกที่ต้องการผลการผลิตอย่างรวดเร็ว
-
ประเภทของตัวตรวจจับ:ตัวเลือกประกอบด้วย กล้อง CCD กล่องปรับแสง (PMT) และโฟโตไดโอเดส แต่ละตัวมีข้อดีที่แตกต่างกันในความรู้สึก ความเร็วและราคา
-
แหล่งความตื่นเต้น:แหล่งไฟฮาโลเจนแบบดั้งเดิม แหล่งไฟเซนอน และแหล่งไฟ LED ที่กําลังเกิดใหม่ แต่ละตัวมีข้อเสนอทางที่แตกต่างกันในด้านการทํางานและอายุยืน
2ความต้องการการใช้งานและความยืดหยุ่น
-
ความจุของตัวอย่าง:การเลือก ควรพิจารณาปริมาณการแปรรูปของห้องปฏิบัติการและความเข้ากันได้กับรูปแบบแผ่นที่แตกต่างกัน (48-well, 96-well, 384-well)
-
ประเภทการทดลอง:การใช้งานที่แตกต่างกัน (การวิเคราะห์การแสดงออกของพันธุกรรม, การสร้างพันธุกรรม, การตรวจสอบ SNP, การวิเคราะห์เส้นโค้งการละลาย) ต้องการความสามารถของเครื่องมือเฉพาะเจาะจง
-
ความเหมาะสมของรูปแบบ:อุปกรณ์ที่รองรับภาชนะปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน (96-well plate, 0.2 ml single tube, 8-tube strips) ให้ความยืดหยุ่นในการทดลองมากขึ้น
-
ความสามารถในการทํางานของ gradient:ทําให้สามารถปรับปรุงอุณหภูมิการเผาผลาญหลายครั้งในรอบเดียว โดยมีคุณค่าเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการพัฒนาพิมพ์ / สอบ
3. ประสบการณ์ผู้ใช้และการสนับสนุนโปรแกรม
-
การใช้งานง่ายอินเตอร์เฟซที่เข้าใจง่าย กระแสการทํางานที่เรียบง่าย และจอที่ชัดเจน ลดการเรียนรู้และลดความผิดพลาดของมนุษย์ให้น้อยที่สุด
-
ความสามารถของโปรแกรม:โปรแกรมวิเคราะห์ข้อมูลที่ครบถ้วนควรสนับสนุนวิธีการปรับปริมาณต่างๆ การแบ่งแยก allele การวิเคราะห์เส้นโค้งการละลาย และการปฏิบัติตามกฎหมาย
-
การสนับสนุนทางเทคนิคคุณภาพของการสนับสนุนการติดตั้ง, การแก้ไขปัญหา, และการแนะนําการใช้งาน มีผลต่อผลการทํางานของเครื่องมือในระยะยาวอย่างสําคัญ
4การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายและผลประโยชน์
-
ค่าซื้อขายเบื้องต้นราคาแตกต่างกันอย่างมากระหว่างแบรนด์และรุ่น
-
บริการและบํารุงรักษาควรพิจารณาระยะเวลาการรับประกัน สัญญาบํารุงรักษาประจําปี และเวลาตอบสนองการซ่อมแซม
-
สารใช้และสารปฏิกิริยา:สินค้าที่ใช้ในฐานะเจ้าของและที่ใช้ในฐานะแพลตฟอร์มเปิด มีผลต่อค่าใช้จ่ายในระยะยาวที่แตกต่างกัน
-
ค่าดําเนินงาน:รวมถึงการบริโภคไฟฟ้าและการใช้สารปฏิกิริยาในระยะเวลา
II. การวิเคราะห์อย่างลึกซึ้งของแพลตฟอร์ม qPCR หลัก
ด้านล่างเราจะวิเคราะห์เครื่องมือ qPCR ที่นําจากผู้ผลิตรายใหญ่ โดยเน้นถึงลักษณะทางเทคนิค, ปริมาตรการทํางาน และลักษณะที่แตกต่างกัน
1ระบบชีวภาพที่ใช้ (ABI)
ในฐานะผู้นําในเทคโนโลยี qPCR, Applied Biosystems (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Thermo Fisher Scientific) ให้บริการสายสินค้าที่ครบวงจรตั้งแต่ ระดับการเริ่มต้นถึงระบบผลิตสูง
-
7300/7500/7500 เร็ว:รุ่นคลาสสิคเหล่านี้ใช้การตื่นเต้นของหลอดฮาโลเจน การตรวจจับ CCD และการควบคุมอุณหภูมิของเพลเทียร์ รุ่น 7500 Fast มีระบบ PCR รวดเร็วที่ปรับปรุงให้ดีที่สุด
-
7900 HT เร็ว:ออกแบบมาสําหรับการใช้งานที่มีผลิตสูง ด้วยการบรรจุอัตโนมัติสูงสุดถึง 84 แผ่น รองรับการตรวจจับ 6 พล็กซ์
-
ขั้นแรกอุปกรณ์ประหยัดระดับเบื้องต้นที่มีแหล่ง LED และการตรวจจับไฟฟ้าถ่ายไดโอเดสกรอง 3 รายการที่เหมาะสําหรับการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนประจําวัน
2โรช ดิจาโนสติกส์
ซีรี่ย์ LightCycler ของ Roche เป็นที่รู้จักกันดีด้วยระบบแสงที่โดดเด่นและการควบคุมอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งยอดในการวิเคราะห์เส้นโค้งการละลายและการใช้งานเครื่องสํารวจการผสมพันธุ์
-
ไลท์ไซค์เลอร์ 480อุปกรณ์ระดับสูงที่รองรับแผ่น 96 หลุมและ 384 หลุม, ด้วยความเหมือนกันของอุณหภูมิที่พิเศษและความสามารถในการวิเคราะห์การละลายความละเอียดสูง (HRM)
-
ไลท์ไซค์เลอร์ 1.5/20:รูปแบบเหล่านี้ใช้การตื่นเต้น LED และควบคุมอุณหภูมิอากาศที่ร้อนในหลอดเลือดดํากระจก, ให้จักรยานที่รวดเร็วและผลงาน HRM ที่ยอดเยี่ยม
3สตราเทเจน (Agilent Technologies)
อุปกรณ์สาย Mx ของ Stratagene มีคุณค่าสําหรับระบบแสงยืดหยุ่นและประหยัด
-
Mx4000/Mx3000P/Mx3005P:รูปแบบเหล่านี้มีการตื่นเต้นของควอตซ์-ทองกราสเทน-ฮาโลเจน ด้วยล้อกรองที่เปลี่ยนกันได้ ซึ่งรองรับเคมีหลากหลายฟลูเรเซนซ์
4เซฟเฮด
ระบบ SmartCycler ของ Cepheid มีลักษณะแบบจําแนกและความสามารถในการเข้าถึงแบบสุ่ม ที่เหมาะสมสําหรับการใช้งานขนาดเล็กหรือในสนาม
-
SmartCycler:ระบบขนาดเล็กและพกพาที่มีความจุของโมดูลปฏิกิริยา 16 หน่วย ที่สามารถขยายเป็นปฏิกิริยา 96 หน่วย ทําให้สามารถเขียนโปรแกรมได้อย่างอิสระสําหรับโมดูลแต่ละหน่วย
5คอร์เบ็ต (กิเอเกน)
เครื่องยนต์ Rotor-Gene ของ Corbett มีการออกแบบแบบหลุดศูนย์กลางที่โดดเด่นเพื่อความเหมือนกันของอุณหภูมิที่โดดเด่นและจักรยานที่เร็ว
-
โรเตอร์-เจน 6000:ใช้การตื่นเต้น LED และการตรวจสอบ PMT ด้วยการหมุนหลบศูนย์กลาง รองรับการตรวจสอบ 6-plex และการวิเคราะห์ HRM
6อีเพนดอร์ฟ
Eppendorf's Mastercycler ep realplex รุ่นรวมความเชี่ยวชาญของบริษัทในด้านจักรยานความร้อนกับการตรวจจับแสงที่ทันสมัย
-
มาสเตอร์ไซค์เลอร์ เอป เรียลเพล็กซ์มีการควบคุมอุณหภูมิ Peltier, การตื่นเต้น LED, และการตรวจจับ PMT 2 ช่อง, พร้อมกับโปรแกรม Realplex ที่ครบวงจรสําหรับการวิเคราะห์ข้อมูล
7บิโอ-ราด
บิโอ-ราดนําเสนอวิธีแก้ไข qPCR ที่หลากหลาย จากอุปกรณ์ที่คอมแพคทิคและประหยัดจนถึงแพลตฟอร์มที่มีคุณสมบัติครบวงจร
-
มินิออปติคอน/ออปติคอน 2:อุปกรณ์ 48 หลุมและ 96 หลุมที่คุ้มค่า เหมาะสําหรับการศึกษาการแสดงออกของยีนแบบประจํา
-
MyiQ/iQ5:รูปแบบ iQ5 รองรับการตรวจจับ 5-plex ด้วยการตื่นเต้นของฮาโลเจนและการตรวจสอบ CCD ซึ่งให้ความสามารถในการวิเคราะห์ที่ครบถ้วน
-
โครโม4:อุปกรณ์ 96 หลุมที่มีการกระตุ้น 4 LED รองรับการตรวจจับ 4 plex และการออกแบบแบบจําลองสําหรับการใช้งานที่มีผลิตสูง
III คําแนะนําทางการเลือกเชิงปฏิบัติการและแนวโน้มในอนาคต
เมื่อเลือกอุปกรณ์ qPCR ห้องปฏิบัติการควร:
- กําหนดความต้องการหลักของแอปพลิเคชั่นอย่างชัดเจน
- กําหนดปริมาตรงบประมาณที่เป็นจริง
- ขอการทดสอบเครื่องมือก่อนการซื้อ
- สอบถามประสบการณ์ผู้ใช้งานและการรีวิวของเพื่อน
- พิจารณาความสามารถในการปรับขนาดในอนาคตและความต้องการที่กําลังเกิด
แนวโน้มใหม่ในเทคโนโลยี qPCR ได้แก่
- เพิ่มความสามารถในการผลิตและอัตโนมัติ
- การบูรณาการกับเทคนิคชีววิทยาโมเลกุลอื่น ๆ
- อินเตอร์เฟซผู้ใช้ที่ดีขึ้นและการจัดการข้อมูลบนระบบคลาวด์
- การนํามาใช้แหล่งแสง LED เพิ่มมากขึ้น
- การใช้งานที่ขยายความละเอียดในการวิเคราะห์การละลายความละเอียดสูง
การเลือกอุปกรณ์ qPCR ที่เหมาะสมที่สุด ต้องพิจารณาให้ดีเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเทคนิค ความต้องการในการใช้งาน และปัจจัยค่าใช้จ่ายระยะยาวโดยการประเมินองค์ประกอบเหล่านี้อย่างละเอียด และเครื่องมือการทดสอบเมื่อเป็นไปได้, ห้องปฏิบัติการสามารถระบุระบบที่ดีที่สุดเพื่อสนับสนุนเป้าหมายการวิจัยของพวกเขา