معرفی نویسنده

علیرضا دوست محمدی

دانشجوی ارشد بیوانفورماتیک(دانشگاه تربیت مدرس)

ساخت دستگاه PCR با کمک فناوری میکروفلوئیدیک

ساخت دستگاه PCR با کمک فناوری میکروفلوئیدیک

🧬روش “PCR” به منظور تکثیر ژن مورد استفاده قرار می‌گیرد.. اخیراً به همت تیم پژوهشی دکتر امیر شاملو دانشیار دانشگاه صنعتی شریف از یک روش جدید به منظور تولید دستگاه‌های میکروفلوئیدیک استفاده شده است که قابلیت تعمیم در تمامی دستگاه‌های دیگر ساخته شده توسط پژوهشگران در حوزه میکرو و نانو را دارد. مزیت این روش، تولید دستگاه‌های میکروفلوئیدیک با قابلیت تحمل فشارهای بسیار بالا است.

:diamond_shape_with_a_dot_inside::cyclone:در سیستم های تجاری “PCR”، سیال در ظرفی قرار داده می‌شود و دمای آن توسط دستگاه بالا و پایین می‌شود اما در دستگاه ساخته شده که از نوع جریان پیوسته است، بر خلاف سیستم‌های تجاری، سیال بر روی بخش‌هایی با دمای ثابت که دارای دمای مخصوص به فرآیند PCR هستند جریان پیدا می‌کنند و به دمای آن بخش‌ها می‌رسند. به این ترتیب سیال با عبور مکرر از بخش‌هایی با دمای مشخص سیکل‌های حرارتی “PCR” را طی می‌کند.

:bulb::flashlight:🥇از مزایای پیوسته بودن جریان دستگاه ساخته شده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
  •  هزینه‌ی ارزان‌تر: ساخت سطوحی با دمای ثابت به مراتب از یک سیستمی که مرتب دمای آن باید به طور کنترل شده تغییر یابد ارزان تر است.
  • سیستم کنترلی ساده تر: به دلیل ثابت بودن دمای سطوح، سیستم کنترلی ساده‌تری برای کنترل دما نیاز است.
  • تغییر سریع دما: به دلیل حجم کم سیال در میکروکانال‌ها تغییر دما به سرعت پس از رسیدن سیال به سطح دما ثابت رخ می دهد.

یکی دیگر از مزایای این طرح استفاده از سیستم قطره‌پایه برای تکثیر ژن است. در این دسته از سیستم‌های “PCR” ریز سیالاتی، سیال نمونه‌ی آزمایش به صورت قطره‌های کوچکی در یک سیال ثانویه، که معمولا نوعی روغن می‌باشد، در می‌آید. قطره‌ای نمودن سیال آزمایش مزایایی را به همراه دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • عدم تماس سیال نمونه با دیواره کانال و در نتیجه عدم تاثیر دیواره بر فرآیند “PCR”: در برخی موارد دیواره کانال مواد اولیه واکنش “PCR” را به خود جذب می‌کند و باعث از رده خارج شدن این مواد می‌شود. با کاهش تماس دیواره و قطره این مشکل کاهش می‌یابد.
  •  عدم ورود آلودگی‌ها و مواد اضافه موجود بر روی دیواره‌ها به داخل سیال نمونه: در حین فرایند ساخت میکروکانال‌ها به طور معمول امکان وجود آلودگی‌هایی بر روی دیواره وجود دارد. در حالت قطره‌ای این آلودگی‌ها کمتر وارد سیال آزمایش می‌شوند.
  • سرعت بالای واکنش به تغییر دما: به دلیل حجم کم سیال آزمایش در داخل کانال در حالت قطره پایه و با توجه به اینکه به طور معمول ظرفیت حرارتی سیال آزمایش که فاز آبی است از روغن بیشتر می‌باشد، قطره پایه بودن باعث افزایش سرعت تغییر دما می‌گردد.
  • امکان اجرای روشهای “PCR” مختلف نظیر “Digital PCR”: در بعضی روش‌ها نیاز است تا سیال آزمایش به تعداد بسیار زیادی بخش کوچک‌تر تقسیم شود. انجام این کار با دست بسیار مشکل می‌باشد. اما در سیستم‌های قطره پایه به راحتی می‌توان سیال آزمایش را به صدها و یا هزاران قطره تقسیم نمود و فرایندی نظیر “Digital PCR” را به راحتی انجام داد.
  •  کاهش نیاز به مواد اولیه‌ی واکنش: در حالت قطره پایه، قطره حجم کمتری از کانال را پر می‌کند و بیشتر حجم کانال‌ها با روغن پر‌ می‌شود. بنابراین میزان مواد اولیه‌ی مورد نیاز می‌تواند کاهش پیدا کند.

:memo:نتایج حاکی از آن است که با استفاده از نانوذرات، دستگاه ساخته شده می‌تواند کارایی مشابه دستگاه‌های تجاری را همراه با کاهش زمان فرایند حاصل نماید. همچنین نشان داده شده است که نانوذرات می‌توانند تا 5 برابر (وحتی بیشتر) نتایج “PCR” را بهبود دهند.



:pushpin:منبع:
https://zist-fan.ir/%d8%b3%d8%a7%d8%ae%d8%aa-%d8%af%d8%b3%d8%aa%da%af%d8%a7%d9%87-pcr-%d9%81%d9%86%d8%a7%d9%88%d8%b1%db%8c-%d9%85%db%8c%da%a9%d8%b1%d9%88%d9%81%d9%84%d9%88%d8%a6%db%8c%d8%af%db%8c%da%a9/

کلید واژه ها: #PCR #میکروفلوئدیک # # #

telegram