دستگاه ترمال سایکلر (Thermal Cycler) یک ابزار مهم در آزمایشگاههای زیستمولکولی و بیوتکنولوژی است که برای انجام واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) استفاده میشود. این دستگاه امکان تغییرات دما را به صورت دقیق و برنامهریزیشده فراهم میکند تا DNA را تکثیر کند. واکنش PCR از مراحل چرخهای دمایی تشکیل شده که شامل دناتوراسیون، اتصال (annealing) و تمدید (extension) است.
اسپکتروفوتومتری یک ابزار بسیار قوی و دقیق است که در بسیاری از زمینههای علمی و صنعتی کاربرد دارد. با استفادهبلوک حرارتی (Thermal Block): جایی که لولههای واکنش قرار میگیرند و دما به صورت دقیق کنترل میشود. کنترل دما: این قسمت مسئول تنظیم و تغییر دما به طور دقیق در مراحل مختلف PCR است. نمایشگر و پنل کنترل: برای برنامهریزی و مشاهده مراحل مختلف چرخه دمایی. درپوش حرارتی: برای جلوگیری از تبخیر نمونهها در دمای بالا.
دناتوراسیون (Denaturation):
در این مرحله، DNA دوتایی به DNA تکرشتهای تبدیل میشود. این مرحله معمولاً در دمای 94-98 درجه سانتیگراد و به مدت 20-30 ثانیه انجام میشود.
اتصال (Annealing):
در این مرحله، پرایمرها به توالیهای مکمل خود روی DNA تکرشتهای متصل میشوند. دما بسته به توالی پرایمرها معمولاً بین 50-65 درجه سانتیگراد و به مدت 20-40 ثانیه است.
تمدید (Extension):
در این مرحله، DNA پلیمراز با استفاده از نوکلئوتیدهای آزاد، رشته جدید DNA را سنتز میکند. دما معمولاً 72 درجه سانتیگراد و مدت زمان آن بسته به طول توالی هدف متفاوت است (معمولاً 1 دقیقه به ازای هر 1000 جفتباز).
تحقیقات ژنتیکی:
تحلیل توالیهای ژنتیکی و شناسایی جهشها.
تشخیص بیماریها:
تشخیص بیماریهای عفونی مانند HIV، HCV و SARS-CoV-2.
بیوتکنولوژی:
کلونینگ ژن و تولید پروتئینهای نوترکیب.
جرمشناسی:
تحلیل DNA برای شناسایی هویت افراد.
دقت در تنظیمات دما و زمان:
تنظیمات دقیق دما و زمان در هر مرحله بسیار مهم است.
استفاده از مواد و معرفهای با کیفیت:
کیفیت پرایمرها، نوکلئوتیدها و DNA پلیمراز بر نتایج PCR تأثیر مستقیم دارد.
حفظ تمیزی دستگاه:
برای جلوگیری از آلودگی نمونهها، دستگاه باید به طور منظم تمیز و نگهداری شود.