Name: rapid pcr thermocycling using microscale thermal convection
Uploaded: 2011-03-05T14:30:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rapid PCR Thermocycling using Microscale Thermal Convection at JoVE.com

אנחנו בהכרת תודה תודה Ragucci ט, ב ווטקינס, ס &#39;וונג, ו-B Wallek ב Lynntech, Inc לקבלת סיוע טכני דיונים מועילים רבים. עבודה זו נתמכה על ידי המוסד האמריקני למדע (NSF) תחת מענק CBET-0933688.

1. העיצוב הבסיסי של Thermocycler הסעה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אנחנו צריכים לבנות מכשיר פשוט thermocycling הסעה המורכב להחלפה פלסטיק קאמרית תגובה &quot;דיו&quot;, כי הם דחוקה בין שתי צלחות אלומיניום בטמפרטורות אשר נשלטים באופן עצמאי 7 (איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בארות הכור גלילי המוטבעים על ידי מערכי עיבוד של חורים בבלוקים פוליקרבונט, עם שילובים שונים של קוטר חור ואת עובי יריעת פלסטיק המועסקים על מנת להשיג את היבט ratios הרצוי (גובה / קוטר = h / d). שתי הגיאומטריות הכור שונים נחשבים בתוצאות שהוצגו כאן: h / d = 9: h = 15.9 מ&quot;מ, d = 1.75 מ&quot;מ, נפח 38.2 μL; h / d = 3: h = 6.02 מ&quot;מ, d = 1.98 מ&quot;מ, 18.5 μL נפח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשטח התחתון של הכור הוא מחומם באמצעות בלוק אלומיניום המכיל תנורי מחסנית interfaced עם בקר טמפרטורה microprocesser מונע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הטמפרטורה על פני השטח העליון של הכור מוסדר באמצעות בלוק אלומיניום המחוברים אמבט מים הסירקולציה המחודשת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרכבה כולו צמודות זו לזו באמצעות ברגים ניילון להגביל הולכה תרמית בין גושי אלומיניום מנוגדים. </li></ol> 2. הכנה טוען של התגובה התערובת PCR <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תערובת אופיינית 100 תגובה μL מכיל 10 μL של פתרון חיץ 10x, 6 μL של 25 מ&quot;מ MgCl 2, 10 μL של dNTPs (2 mM כל אחת), 41.2 μL של די מים, 10 μL של β-אקטין בדיקה, 10 μL של β פריימר-אקטין קדימה, 10 μL של פריימר β-אקטין הפוך, 2 μL של תבנית ה-DNA האנושי גנומית (10 ng / μL) ו 0.8 μL של פולימראז הדנ&quot;א KOD (2.5 יחידות / μL). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני טעינת ריאגנטים, לאטום את המשטח התחתון של החדר PCR באמצעות שכבה דקה של סרט אלומיניום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את הבארות הכור עם פתרון / 10 מ&quot;ג למ&quot;ל מימית של אלבומין בסרום שור ואחריו גשם וערפל-X-Anti. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ריאגנטים פיפטה לתוך בארות הכור באמצעות ג&#39;ל טעינה ארוך טיפים פיפטה ו לאטום את השטח העליון עם סרט טפלון FEP. </li></ol> 3. ריצה את התגובה Thermocycler הסעה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני תחילת התגובה, מחממים שתי קוביות אלומיניום עם טמפרטורות פני השטח הרצוי העליון והתחתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סנדוויץ הכור פלסטיק עמוסות PCR ריאגנטים בין גושי חימום אלומיניום, במהירות מהדק את מכלול יחד באמצעות ברגים ניילון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר התגובה יש המשיך בפעם הרצוי, כבה את תנורי ומקום התחתון (חם) משטח של המכשיר על גבי בלוק מתכת צונן במהירות לקרר אותו ולהפסיק את זרימת הסעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הכור פלסטיק פיפטה את המוצרים מתוך הבארות (באמצעות טעינת טיפים ארוך ג&#39;ל) לניתוח שלאחר מכן. </li></ol> 4. ביצוע ניתוח ג&#39;ל אלקטרופורזה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 2 wt% agarose ג&#39;ל על ידי חימום של 10 גרם agarose עם 500 מ&quot;ל של חיץ 1x על פלטה חשמלית ערבוב עד לפתרון מתבהרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את הג&#39;ל agarose למגש הליהוק והכנס את המסרק. תן סט ג&#39;ל למשך 30 דקות ~. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המסרק ולהוסיף חיץ 1x טה עד ג&#39;ל הוא שקוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Fluorescently דגימות DNA מוכתם להכיל 2 μL 100x SYBR גרין פתרון אני, 2 דגימת DNA μL, 2 דיי μL 6x אורנג&#39; טוען, ו 4 μL חיץ טה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את דגימות ה-DNA לתוך בארות ולהפעיל את ההפרדה V עבור 60 שעות 1 עם סמן 100 נ&quot;ב סולם הדנ&quot;א לשינוי גודל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הג&#39;ל ולצלם אותו תחת אור UV כדי להשיג את התוצאה. </li></ol> 5. נציג תוצאות: עיצוב אופטימאלי של thermocyclers הסעה כרוך בבחירת הגיאומטריה הכור נכונה כי יפיק זרימת הדם מסוגל להעביר באמצעות ריאגנטים הטמפרטורות מפתח המעורבים בתהליך PCR. פרמטרים גיאומטריים כי יכולים להיות מגוונים של כורים גלילי נחשב כאן הם גובה (ח) ואת קוטר (ד), או שקול את יחס הממדים (ח / ד). אנו בחנו את 3-D שדות זרימה הסעה בתוך כורים PCR על פני טווח של היבט ratios שונים באמצעות דינמיקה של נוזלים חישובית (CFD), ומצאו כי תבניות מורכבות בלתי צפוי יכול להתעורר. יתרה מכך, הניתוח שלנו חשף משנה של שדות אלה זרימה מורכבים להאיץ באופן משמעותי את התגובה 12. תופעות אלה גיאומטריות ניתן לראות בבירור על ידי השוואת שדות זרימה בכורים על היבט ratios גבוה ונמוך. בכל מקרה היבט יחס גבוה (ח / d = 9; צילינדר גבוה ורזה), הם האלמנטים נוזל advected לאורך מסלולי התחקות את השבילים כי הם בעצם לולאות סגורות, והם נעולים, כדי לעקוב אחר נתיבי אותו לתקופות ארוכות זמן (איור 3a). כתוצאה מכך, יש הזדמנות קטנה החליפין בין fמסלולים נמוכים החושפים ריאגנטים רצף אופטימלי של התנאים תרמית PCR (נדנוד בין חישול denaturing הקצוות על משטחים העליון והתחתון של כור) ואת ההרכב הרבה יותר גדול של מסלולים הנותרים שאינם תורמים הגברה (מקומי קרוב למרכז הכור). שדה זרימה שונה בהרבה ביחס היבט קטן (ח / d = 3; קצר, גליל רחב יותר), הופך כאוטי יותר במובן זה מסלולי אלמנט נוזל כבר לא פעל נתיבים סגורים (איור 3 ב). כך, על אף ריאגנטים כפופים פרופיל הטמפרטורה מורכבים יותר, אלמנטים נוזל מסוגלים לבחון מגוון רחב יותר של מסלולים, כך יותר של נפח מגיב יש הזדמנות לחוות פרופילים תרמית אופטימלית. תוצאות אלו counterintuitively מראים כי בעוד מסלולי זרימת הפרט h / d = 9 עשוי להיראות חיובי יותר עבור ה-PCR על ידי ייצור פרופילי טמפרטורה כי &quot;המראה&quot; דומים לאלה המועסקים thermocycler קונבנציונלית, האופי הכאוטי של שדה הזרימה ב h / d = 3 בסופו של דבר שולטת בקנה מידה עולמי על ידי קידום חילופי משופר, כך ריאגנטים לא להיות לכודים מסלולי שלילי למשך זמן רב. כדי לבחון סברה זו ולקבוע אילו הגיאומטריה הכור היה נוח יותר עבור ה-PCR, השתמשנו שניהם לבצע שכפול PCR מטרה 295 נ&quot;ב הקשורים הגן β-אקטין מ תבנית ה-DNA האנושי גנומית. למרבה הפלא, אנו שגרתי להשיג הגברה של המוצר היעד הנכון רק 10 דקות בכל שעה / d = 3 (תרשים 4 א), ואילו את אותה התגובה הנדרשת לפחות 20 דקות לפני מוצרים לזיהוי נצפו ב h / d = 9 (איור 4 ב) . סגוליות התגובה היא גם הרבה יותר על h / d = 3 שם מוצר בודד PCR מתקבל, בעוד מוצרים ספציפיים מרובים נוצרות h / d = 9 שם בשדה זרימה מלכודות אלמנטים נוזל מסלולי תרמית שלילי במשך פרקי זמן ארוכים. <img src="/files/ftp_upload/2366/2366fig1.jpg" alt="איור 1" /> באיור 1. הסעה תרמית בתא גלילי אשר העליון והתחתון משטחים נשמרים בטמפרטורות קבועות שונות. אם הטמפרטורה על פני השטח התחתון גבוה יותר מאשר בחלק העליון, שיפוע צפיפות אנכי הוא הוקם בתוך הנוזל סגורה כי היא מסוגלת לייצר דפוס זרימת הדם. עם הבחירה הימני של פרמטרים גיאומטריים (גובה h ו בקוטר ד), בשדה זרימה הסעה ניתן לרתום להניע thermocycling PCR כאשר משטחים העליון והתחתון הם manintained ליד חישול denaturing בטמפרטורות, בהתאמה (כוח הכבידה פועל אנכית כלפי מטה). <img src="/files/ftp_upload/2366/2366fig2.jpg" alt="איור 2" /> איור 2. (א) רכיבי מפתח של זרימה הסעה PCR thermocyler. מחסנית הכור מורכב בלוק פוליקרבונט המכיל מערך של תאים גליליים. הבלוק היא דחוקה בין צלחת העליון נועד להיות מחובר אמבט מים במחזור וצלחת תחתית שילוב תנורי מוטבע. (ב) ריאגנטים PCR נטענים וחתום בתוך המחסנית הכור, שלאחריו ההתקן מורכב כדי לבצע את התגובה. בסיום, procucts ניתן pipetted בקלות החוצה לניתוח שלאחר מכן. <img src="/files/ftp_upload/2366/2366fig3.jpg" alt="איור 3" /> איור 3. סימולציות חישוביות של 3-D שדות זרימה הסעה שנוצר בתוך כורים גלילי עם טמפרטורות של 53 ו - 96 ° C הוטל על משטחים עליונים ותחתונים, בהתאמה. תוצאות מוצגים היבט ratios של (א) h / d = 9 (38.2 נפח הכור μL) ו (ב) h / d = 3 (18.5 נפח הכור μL). מסלול נציג ואחריו אלמנט נוזל נסיעה דרך שדה זרימה 3D מוצג בקצה השמאלי יחד עם תחזיות להציג העליונה ואת הצד של הנתיב, את העלילה המקביל הטמפרטורה לעומת פעם הבאה אלמנט נוזל מוצגת בחלק הימני. פרופיל תרמית על h / d = 9 מופיע קרוב לזה של thermocycler קונבנציונלית, אבל בשדה זרימה כאוטית ב h / d = 3 הוא counterintuitively יותר נוחים PCR. <img src="/files/ftp_upload/2366/2366fig4.jpg" alt="איור 4" /> איור 4. שכפול הדנ&quot;א התוצאות שהתקבלו ב הגיאומטריות הכור שמוצג באיור 3 (העליון והתחתון משטחים נשמרו על 53 ו - 96 ° C, בהתאמה). (א) PCR מואץ מאוד ב h / d = 3, ברור לפי מוצרים חזק לעין לאחר 10 דקות בלבד של זמן תגובה (מ: 100 סולם bp, 1-4 נתיבים: מוצרים מן התגובות מקביל 4 חדרים גלילי שונים). (ב </strאונג&gt;) התגובה זהה שבוצעה ב h / d = 9 דורש לפחות 20 דקות לפני מוצרי לעין הם נצפו, להקות מרובות שכפול המציין ניכר של ה-DNA הלא ספציפית יעד נוסף על המוצר הרצוי (מ: 100 סולם נ&quot;ב, 1-2 נתיבים: מוצרים תגובות מקביל 2 חדרי גלילי שונים).

<ol>
	<li>Spitzack, K. D., Ugaz, V. M., Minteer, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+Techniques:+Reviews+and+Protocols.">Microfluidic Techniques: Reviews and Protocols.</a> Methods in Molecular Biology. , (2005).</li><li>Krishnan, M., Ugaz, V. M., Burns, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PCR+in+a+Rayleigh-B&#233;nard+convection+cell.">PCR in a Rayleigh-B&#233;nard convection cell.</a> Science. 298, 793-793 (2002).</li><li>Braun, D., Goddard, N. L., Libchaber, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exponential+DNA+replication+by+laminar+convection.">Exponential DNA replication by laminar convection.</a> Physical Review Letters. 91, 158103-158103 (2003).</li><li>Chen, Z., Qian, S., Abrams, W. R., Malamud, D., Bau, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermosiphon-based+PCR+reactor:+experiment+and+modeling.">Thermosiphon-based PCR reactor: experiment and modeling.</a> Analytical Chemistry. 76, 3707-3715 (2004).</li><li>Wheeler, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convectively+driven+polymerase+chain+reaction+thermal+cycler.">Convectively driven polymerase chain reaction thermal cycler.</a> Analytical Chemistry. 76, 4011-4016 (2004).</li><li>Krishnan, M., Agrawal, N., Burns, M. A., Ugaz, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+and+fluidics+in+miniaturized+natural+convection+systems.">Reactions and fluidics in miniaturized natural convection systems.</a> Analytical Chemistry. 76, 6254-6265 (2004).</li><li>Ugaz, V. M., Krishnan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+convective+flow+based+approaches+for+high-throughput+PCR+thermocycling.">Novel convective flow based approaches for high-throughput PCR thermocycling.</a> Journal of the Association for Laboratory Automation (JALA). 9, 318-323 (2004).</li><li>Yao, D. J., Chen, J. R., Ju, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-Rayleigh-Benard+convection+polymerase+chain+reaction+system.">Micro-Rayleigh-Benard convection polymerase chain reaction system.</a> Journal of Micro-Nanolithography MEMS and MOEMS. 6, 043007-043007 (2007).</li><li>Agrawal, N., Hassan, Y. A., Ugaz, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Pocket-sized+Convective+PCR+Thermocycler.">A Pocket-sized Convective PCR Thermocycler.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46, 4316-4319 (2007).</li><li>Yariv, E., Ben-Dov, G., Dorfman, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymerase+chain+reaction+in+natural+convection+systems:+A+convection-diffusion-reaction+model.">Polymerase chain reaction in natural convection systems: A convection-diffusion-reaction model.</a> Europhysics Letters. 71, 1008-1014 (2005).</li><li>Allen, J. W., Kenward, M., Dorfman, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupled+flow+and+reaction+during+natural+convection+PCR.">Coupled flow and reaction during natural convection PCR.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 6, 121-130 (2009).</li><li>Muddu, R., Hassan, Y. A., Ugaz, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+Biochemistry+by+Chaotic+Stirring.">Accelerated Biochemistry by Chaotic Stirring.</a> , (2010).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

יחסי הגומלין בין זרימה תגובה כימית יכול לשנות באופן דרמטי תחת השפעת advection כאוטי. אבל אלה מדינות זרימה מורכבים מאתגרת ללמוד, במיוחד הגיאומטריות מציאותי שבו אפקטים 3D הופכים לחשובים. ריילי, ברנארד הסעה ב h / d&gt; 1 לא רק מספק פלטפורמה נוחה כדי לחקור תופעות אלה, היישום שלהם לבצע PCR גם מאפשרת צימוד בין תגובות כימיות זרימה להיות נחקר. יכולת ייחודית זו מאפשרת לבחור מצבי זרימה אופטימלי שבו לפעול תופעות כאוטיות (counterintuitively) כדי להאיץ את קצב שכפול הדנ&quot;א.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>KOD DNA Polymerase kit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Novagen</td>
<td>71085-3</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>TaqMan &beta;-actin Control Reagents kit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Applied Biosystems</td>
<td>401846</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Aluminum tape</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Axygen, Inc.</td>
<td>PCR-AS-200</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bovine serum albumin</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>A2153</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Rain-X Anti-Fog</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>SOPUS Products</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Long Gel-loading Pipette Tips</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>05-408-151</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>FEP Teflon tape</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>McMaster-Carr</td>
<td>7562A17</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Agarose gel</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bio-Rad</td>
<td>161-3107</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>TAE running buffer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bio-Rad</td>
<td>141-0743</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>SYBR Green I</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen/Molecular Probes</td>
<td>S7563</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>6x Orange Loading Dye</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fermentas</td>
<td>R0631</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>100 bp DNA ladder sizing marker</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bio-Rad</td>
<td>170-8202</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

rapid pcr thermocycling using microscale thermal convection

רבים מבחני ביולוגיה מולקולרית תלויים בדרך כלשהי על תגובת שרשרת פולימרז (PCR) כדי להגביר את ה-DNA לדלל בתחילה מדגם היעד לרמה ריכוז לזיהוי. אבל העיצוב של חומרה PCR קונבנציונאלי thermocycling, המבוססת בעיקר על חימום מסיבי גושי מתכת אשר הטמפרטורה מווסתת על ידי חימום Thermoelectric, מגביל מאוד את מהירות התגובה השגה 1. חשמל ניכרת נדרש גם שוב ושוב חום לקרר את התערובת מגיב, להגביל את היכולת לפרוס אלה מכשירים בפורמט נייד. הסעה תרמית התפתחה גישה חלופית thermocycling מבטיח כי יש את הפוטנציאל להתגבר על המגבלות האלה 2-9. זורם הסעה הם אירוע יומיומי במערך רחב של הגדרות, החל האטמוספרה של כדור הארץ, האוקיינוסים, פנים, מנורות לבה דקורטיבי וצבעוני. נוזל בתנועה היא יזמה באותה דרך בכל מקרה: אי יציבות הציפה מונע מתעוררת כאשר נפח מוגבל של נוזל נתונה מפל הטמפרטורה מרחבית. אלה תופעות אותו מציעים דרך אטרקטיבית לבצע thermocycling PCR. על ידי יישום הדרגתי בטמפרטורה סטטית לאורך הגיאומטריה הכור תוכנן כראוי, זרימת הדם רציפה ניתן לקבוע כי יהיה שוב ושוב תחבורה ריאגנטים PCR דרך אזורי טמפרטורה הקשורים denaturing, חישול, ובשלבים הרחבה של התגובה (איור 1). Thermocycling ולכן ניתן actuated באופן פסאודו מקורר באופן איזוטרמי פשוט על ידי החזקת שני משטחים מנוגדים בטמפרטורה קבועה, לחלוטין ומבטל את הצורך שוב ושוב חום לקרר את המכשיר. אחד האתגרים המרכזיים הניצבים בפני העיצוב של thermocyclers הסעה הוא הצורך לשלוט במדויק את מהירות מרחבית הפצות הטמפרטורה בתוך הכור על מנת להבטיח כי ריאגנטים ברצף לכבוש את אזורי טמפרטורה נכונה לתקופה מספיק זמן 10,11. כאן אנו מתארים את התוצאות של מאמצינו כדי לבחון את מהירות מלא 3-D ו הפצות הטמפרטורה thermocyclers הסעה microscale 12. במפתיע, גילינו קבוצת משנה של מסלולי זרימת מורכבים הם נוחים מאוד עבור ה-PCR עקב שילוב סינרגיסטי של חילופי (1) רציפה בין שבילי זרימה מספקת הזדמנות משופרת עבור ריאגנטים לטעום מגוון רחב של פרופילים טמפרטורה אופטימלית, ו ( 2) זמן גדל ובילה את הטמפרטורה בתוך אזור הרחבה שיעור הגבלת הצעד של ה-PCR. מאוד מהיר הגברה DNA פעמים (לפי 10 דקות) הם ברי השגה בכורים נועד ליצור זרמים אלה.

Watch this Scientific Journal Video about Rapid PCR Thermocycling using Microscale Thermal Convection at JoVE.com

Rapid PCR Thermocycling using Microscale Thermal Convection

אנו מתארים שיטה חדשה לבצע שכפול הדנ&quot;א באמצעות תגובת שרשרת פולימרז (PCR). הסעה תרמית היא רתומה ריאגנטים מעבורת ברציפות בין denaturing, חישול, ותנאי הרחבה על ידי שמירה על משטחים מנוגדים של הכור בטמפרטורה קבועה. זהו עיצוב פשוט מטבעו מבטיח לעשות PCR מהיר יותר נגיש.

ראפיד PCR Thermocycling באמצעות הסעה תרמית Microscale

Many molecular biology assays depend in some way on the polymerase chain reaction (PCR) to amplify an initially dilute target DNA sample to a detectable ...

Research

JoVE Journal

Biology

Rapid Genotyping of Mouse Tissue Using Sigma's Extract-N-Amp Tissue PCR Kit

Genotyping מהיר של רקמות באמצעות עכבר חלץ-N-Amp רקמות סיגמא של ערכת ה-PCR

Genomic detection of DNA via PCR amplification and detection on an electrophoretic gel is a standard way that the genotype of a tissue sample is ...

Quantitative Real-Time PCR using the Thermo Scientific Solaris qPCR Assay

כמותי Real-Time PCR באמצעות המדעית Thermo Solaris qPCR Assay

The Solaris qPCR Gene Expression Assay is a novel type of primer/probe set, designed to simplify the qPCR process while maintaining the sensitivity and ...

Rapid Homogeneous Detection of Biological Assays Using Magnetic Modulation Biosensing System

איתור מהיר של מבחני אחידים ביולוגית באמצעות מערכת מגנטית biosensing אפנון

A magnetic modulation biosensing system (MMB) [1,2] rapidly and homogeneously detected biological targets at low concentrations without any washing or ...

Profiling of Pre-micro RNAs and microRNAs using Quantitative Real-time PCR (qPCR) Arrays

Profiling of Pre-micro RNAs and microRNAs using Quantitative Real-time PCR qPCR Arrays

פרופיל של טרום מיקרו RNAs ו רנ&quot;א באמצעות כמותי בזמן אמת PCR (qPCR) מערכים

Quantitative real-time PCR (QPCR) has emerged as an accurate and valuable tool in profiling gene expression levels.  One of its many advantages is a lower ...

Optimized PCR-based Detection of Mycoplasma

אופטימליים PCR מבוססי זיהוי של Mycoplasma

The maintenance of contamination-free cell lines is essential to cell-based research. Among the biggest contaminant concerns are mycoplasma contamination. ...

Protein Purification-free Method of Binding Affinity Determination by Microscale Thermophoresis

שיטה ללא טיהור חלבונים של קביעת זיקה מחייבת ידי thermophoresis Microscale

Quantitative characterization of protein  interactions is essential in practically any field of life sciences,  particularly drug discovery. Most of ...

Rapid and Efficient Zebrafish Genotyping Using PCR with High-resolution Melt Analysis

מהירה ויעילה דג הזברה Genotyping באמצעות PCR עם רזולוציה גבוהה ממיסים ניתוח

Zebrafish is a powerful vertebrate model system for studying development, modeling disease, and performing drug screening. Recently a variety of genetic ...

Detecting the Lyme Disease Spirochete, Borrelia Burgdorferi, in Ticks Using Nested PCR

Detecting the Lyme Disease Spirochete, Borrelia Burgdorferi, in Ticks Using Nested PCR

זיהוי החיידק מחלת ליים, Borrelia Burgdorferi, בשנתות באמצעות PCR מקוננים

Lyme disease is a serious vector-borne infection that is caused by the Borrelia burgdorferi sensu lato family of spirochetes, which are transmitted to ...

Rapid Lipid Droplet Isolation Protocol Using a Well-established Organelle Isolation Kit

השומנים מהירה Droplet בידוד פרוטוקול באמצעות ערכת בידוד להקציע אברון

Lipid droplets (LDs) are bioactive organelles found within the cytosol of the most eukaryotic and some prokaryotic cells. LDs are composed of neutral ...

Microbiota Analysis Using Two-step PCR and Next-generation 16S rRNA Gene Sequencing

אנליזה microbiota באמצעות שני שלבים PCR ו-הדור הבא של 16 rRNA גן רצף

The human gut is colonized by trillions of bacteria that support physiologic functions such as food metabolism, energy harvesting, and regulation of the ...