هود PCR

هود PCR یا PCR Workstation چیست؟

ایستگاه کاری PCR یا هود PCR در آزمایشگاه های زیست شناسی ژنتیک و مولکولی برای جلوگیری از آلودگی متقاطع بین نمونه ها استفاده می شود. این هود در واقع یک فضای کاری است که از سه طرف محصور شده است. یکی از ویژگی های اصلی PCR Workstation این است که به مبارزه با آلودگی کمک می کند.
هودهای PCR برای کاهش خطر آلودگی در حین انجام آزمایش های واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) طراحی شده اند. این ایستگاه های کاری با به حداقل رساندن آلاینده های موجود در هوا و استریل کردن سطوح کار و ابزار بین تقویت کننده ها، محیطی کنترل شده و استریل را ارائه می دهند. ایستگاه های کاری PCR فضای اختصاصی را در آزمایشگاه برای انجام تکثیر PCR DNA یا RNA فراهم می کنند و به عنوان هود PCR شناخته می شود. این ابزار برای کنترل گردش هوا و جلوگیری از انتقال آلودگی متقابل که می تواند نتایجی نادرست را ایجاد کند طراحی شده است. این هود ها می تواند شامل ویژگی‌ها و امکاناتی مانند ایجاد مناطق کار استریل برای تکنیک‌های آسپتیک، فن‌های با راندمان بالا، روشنایی LED، جریان هوای آرام عمودی با فناوری فیلتراسیون مولتی پلکس HEPA و چراغ‌ های UV برای استریل ‌سازی باشند.
هود PCR ، عمدتا دارای کابینت هایی هستند که از فیلتر هوای HEPA و استریلیزاسیون نور UV برای به حداکثر محافظت در برابر آلودگی ها استفاده می کنند. این نوع کابینت‌ها و هودهای PCR در اندازه‌ های و سایز های مختلف موجود هستند و می ‌توان آنها را برای استفاده رومیزی طراحی کرد و یا روی یک پایه یا چرخ دستی متحرک نصب کرد. در ادامه انواع گزینه های PCR Workstation را توضیح خواهیم داد. هود PCR در اصل همان کابینت جریان لامینار عمودی است، اما با چند نوع تنظیمات، همانند کاهش ارتفاع. شما معمولا به هنگام انجام عملیات به ارتفاع زیادی نیاز نخواهید داشت و در واقع دستکاری‌های اطراف فضای کاری PCR عمدتاً شامل پیپتینگ می باشد که در همان ارتفاع سطح کار انجام می‌شود و بهینه شده برای ضدعفونی های سریع با UV می باشد.

PCR Workstation چه کاری انجام می دهد؟

هود PCR در اصل برای کنترل گردش هوا طراحی شده است تا احتمال آلودگی های متقاطعی را که می تواند نتایجی نادرست ایجاد کنند، کاهش دهد. آپشن ها و تنظیماتی که معمولا در ایستگاه های کاری PCR تعبیه می شوند معمولا شامل مواردی است که در ادامه به آنها اشاره شده است:

• یک منطقه کار استریل برای تکنیک های آسپتیک
• وجود یک فن با راندمان بالا که توسط یک موتور کموتاسیون الکترونیکی (EC) تغذیه می شود
• داشتن روشنایی LED برای صرفه جویی در مصرف انرژی
• وجود جریان هوای آرام عمودی با فناوری فیلتراسیون مولتی پلکس HEPA
• وجود لامپ UV برای استریل کردن

به صورت کلی دو نوع هود PCR وجود دارد که می تواند به آزمایشگاه ها در جلوگیری از آلودگی های متقاطع کمک کند:

هود PCR “جریان آرام” که به طور مداوم هوا را فیلتر کرده و به گردش در می آورد و هوا را به آرامی در لایه های موازی حرکت می دهد

هود “هوای مرده یا ساکن”، که در آن هوایی اصلاً در گردش نیست

هود های جریان آرام از فیلتر هوای HEPA و استریلیزاسیون نور UV برای حداکثر محافظت در برابر آلودگی استفاده می کنند و سرعت هوا در یک کابین جریان آرام باید بین 0.3 متر بر ثانیه تا 0.5 متر بر ثانیه باشد و در هر ساعت 240 تا 360 تغییر هوا داشته باشد. ایستگاه‌های کاری PCR در اندازه ‌های مختلف موجود می ‌باشند و برای استفاده روی میزی طراحی شده ‌اند یا بر روی یک پایه و یا میز متحرک نصب می ‌شوند.

کاربرد Workstation PCR چیست؟

هدف اصلی یک هود PCR ارائه یک جریان آرام عمودی با فیلتر HEPA برای پاکسازی ناحیه کار از آلاینده‌ها در طی مراحل آماده ‌سازی است.

از هودهای PCR عمدتا در آزمایشگاه‌های زیست ‌شناسی و ژنتیک استفاده می ‌شود تا هیچ گونه آلودگی بین نمونه‌ها وجود نداشته باشد. هودهای PCR هیچ گردشی ندارند که به جلوگیری از آلودگی کمک کند و چراغ های UV در آنها برای استریل کردن استفاده می شوند.

چگونه  Workstation PCR را تمیز کنیم؟

سینی کار داخلی را با استفاده از IPA ها، ماده تمیز کننده مناسب و ضد عفونی کننده ها می توانید پاک کنید. دیواره های داخلی دستگاه و دیوارهای پشتی و جانبی آن را نیز می توانید با این مواد پاک کنید.
پیپت ها و سایر سطوح غیر متخلخل را نیز می توانید با محلول سفید کننده 5% تمیز کرده تا DNA های باقی مانده موجود را بتوانید تجزیه کنید. برای این منظور استفاده از بطری اسپری ساده ترین کار می باشد. برای اطمینان از تجزیه و پاکسازی کامل  DNA های باقی مانده بگذارید محلول چند دقیقه روی سطح بماند.

ماژول خالص سازی PCR Kleen Spin نیز برای حذف پرایمرها، نوکلئوتیدها، نمک ها و آنزیم های ترکیب نشده از محصولات PCR استفاده می کند. این پروتکل پاکسازی می تواند محصولات PCR را با استفاده از ستون ‌های چرخشی ساده که مولکول‌ های آلوده را با جذب آنها در دانه‌ های متخلخل حذف می‌کنند، خالص ‌کند.

چگونه پرایمرها را از محصولات PCR حذف کنیم؟

با جریان دادن مخلوط محصول PCR از طریق ستون اسپین آگارز Cu2+-iminodiacetic acid (IDA)، 94 تا 99 درصد از dNTP ها و تقریباً همه پرایمرها را می توان پاکسازی و حذف کرد.

چگونه می توان کارکرد هود PCR را بهبود بخشید؟

*از دمای دناتوراسیون بالاتر (مثلاً 98 درجه سانتیگراد تا 94 درجه سانتیگراد یا 95 درجه سانتیگراد) استفاده کنید تا امکان دناتوره شدن کامل نمونه را فراهم کنید.

*زمان بازپخت برای الگوهای غنی از GC را تا حد امکان کوتاه نگه دارید.

*از پرایمرهایی با Tm بالاتر از (>68 درجه سانتیگراد) استفاده کنید، زیرا بازپخت می تواند در دمای بالا تر رخ دهد.

فرآیند PCR دارای 4 مرحله است: جمع آوری – آماده سازی – تقویت – پاکسازی پس از PCR،

چندین مورد دیگر وجود دارد که ممکن است عملکرد هود PCR را بهبود ببخشد:

*طراحی پرایمر را با استفاده از نرم افزار کامپیوتری بررسی کنید.

*دمای بازپخت را در یک مرحله 1 تا 2 درجه سانتی گراد بهینه کنید.

*غلظت پرایمر 0.2 میکرومولار برای اکثر واکنش های PCR رضایت بخش است.

*یک شروع گرم دستی را انجام دهید.

از لوله های PCR 0.2 میلی لیتری با جدار نازک استفاده کنید.

به صورت کلی برای بهبود کارایی هود PCR ، دمای بازپخت را می توانید افزایش دهید. دمای بهینه بازپخت معمولاً کمتر از 3-5 درجه سانتیگراد است و کمتر از کمترین Tm پرایمر نیست. دمای بازپخت را به صورت گام به گام با افزایش 1 تا 2 درجه سانتیگراد و با استفاده از یک چرخه گرادیان در صورت موجود بودن، بهینه کنید.

دستگاه هایWorkstation  PCR چگونه خنک می شوند؟

در هود های PCR مدرن و جدید معمولاً از عنصر Peltier برای خنک سازی استفاده می شود. سیکل های حرارتی با کیفیت، اغلب دارای بلوک های نقره ای برای دستیابی به تغییرات سریع دما و دمای یکنواخت در سراسر بلوک هستند.

واحدهای PCR چیست؟

واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) روشی است که به طور گسترده برای ساخت سریع میلیون ها تا میلیاردها نسخه از یک نمونه DNA خاص استفاده می شود و به دانشمندان و محققان این امکان را می دهد که نمونه بسیار کوچکی از DNA (یا بخشی از آن) را به اندازه کافی تکثیر کنند تا امکان مطالعه و آزمایش دقیق فراهم شود.

محلول PCR چیست؟

معرفهای PCR استاندارد، شامل مجموعه ای از پرایمرهای مناسب برای ژن هدف یا قطعه DNA مورد نظر برای تکثیر، DNA پلیمرایز، بافر برای DNA پلیمرایز خاص، دئوکسی نوکلئوتیدها (dNTPs)، قالب DNA و آب استریل می باشد.

خالص‌سازی DNA از واکنش PCR معمولاً برای استفاده پایین ‌دستی ضروری است و حذف آنزیم‌ها، نوکلئوتیدها، پرایمرها و اجزای بافر را تسهیل می ‌کند. به طور سنتی این کار با استفاده از روش‌ های استخراج آلی، مانند استخراج فنل کلروفرم و به دنبال آن رسوب اتانول انجام می ‌شده است.

جعبه هوای مرده چیست؟

با وجود وجود هوای بدون گردش در داخل محفظه، احتمال تماس ذرات هوا با نمونه های آزمایشگاهی بسیار کاهش می یابد. سیستم استریلیزاسیون با لامپ UV در آرایش جعبه هوای مرده نیز استفاده می شود و در هر دو نوع هود  pcr، برای جلوگیری از آلودگی احتمالی، استریلیزاسیون با اشعه ماوراء بنفش به دقت تعیین می شود.

تفاوت بین جعبه هوای مرده و هود PCR چیست؟

هود های از نوع “جعبه هوای مرده” در برابر آلودگی ذرات معلق در هوا در طول عملیات تقویت PCR محافظت نمی کنند. این هودهای PCR نیز از لامپ های UV برای رفع آلودگی ها استفاده می کنند اما با این حال، آنها بر خلاف هودهای “جریان آرام”، مزیت محافظت در برابر آلودگی های وارد شده از طریق ذرات معلق در هوا را دارند.

مزایا و معایب ایستگاه کاری PCR

مزایا و معایبی برای هودهای PCR وجود دارد که همه آنها بستگی به سازنده، مدل، ویژگی ها و آپشن ها و اینکه چقدر نیازهای شما را برآورده می کنند دارد.

برخی از مزایا و معایب Workstation  PCR ها عبارتند از:

• معمولاً برای راه اندازی و استفاده در آزمایشگاه ها آسان می باشند.
• از آنجایی دستگاه که هود PCR نیازی به تهویه خارجی ندارد و همچنین نیازی به اتصال به دریچه ها یا سایر تجهیزات بزرگ نمی باشد، می توان آنها را به سرعت به بخشها یا مکان های مختلف در آزمایشگاه منتقل کرد.
• هود ها را می توان برای کاربردهای مختلف و در شرایط متفاوت استفاده کرد.
• اکثر هودهای PCR به راحتی روی میزها قرار می ‌گیرند و یا حتی می ‌توان آنها را بر روی چرخ دستی ‌های متحرک به ارتفاع مناسب نصب کرد تا به راحتی از مکانی به مکان دیگر منتقل شوند.

نقطه ضعف اصلی هود PCR این است که اگرچه ایستگاه های کاری PCR برای محافظت از کشت ها و نمونه ها در برابر آلودگی عالی هستند، اما برای محافظت از کاربران یا نمونه ها در برابر بخارات یا گازهای خطرناک طراحی نشده اند. به همین دلیل است که کاربران باید حتماً اقدامات احتیاطی را انجام دهند و از این هود ها مطابق دستورالعمل خودشان استفاده کنند. علاوه بر این، کاربران باید مطمئن شوند که به طور منظم ایستگاه های کاری خود را استریل و ضد عفونی کنند.

زمان استفاده از هودهای PCR

Workstation  PCR را می توان برای بسیاری از کاربرد ها و مصارف پزشکی و آزمایشگاهی استفاده کرد. این دستگاه شامل برنامه ها و امکاناتی می شود که به هوای عاری از ذرات نیاز دارند و یا جایی که باید کار خود را از آلودگی دور نگه دارید. از جمله بعضی از این برنامه ها عبارتند از:

• آماده سازی صفحه مدیا
• توسعه کشت بافت گیاهی
• مونتاژ وسایل الکترونیکی
• قارچ شناسی

*همچنین برنامه هایی نیز وجود دارند که نباید از این هودها در آنها استفاده کرد. آنها نباید برای محافظت از پرسنل استفاده شوند زیرا دانشمندان یا تکنسین ها را از کار با مواد خطرناک یا مواد بالقوه عفونی محافظت نمی کنند*

هنگام انتخاب Workstation  PCR چه نکاتی را باید در نظر گرفت

هودهای PCR تجهیزات با دوامی هستند که برای مدتی طولانی در آزمایشگاه شما خواهند بود. به همین دلیل است که به هنگام انتخاب این دستگاه برای خرید، داشتن بهترین انتخاب ضروری است و اینکه عامل زیر را باید در نظر بگیرید:

اینکه به چه نوع ایستگاه کاری نیاز دارید؟

• ایستگاه های کاری UV
• ایستگاه های کاری UV + HEPA

هر دو نوع هود PCR از لامپ های میکروب کش UV استفاده می کنند تا اطمینان حاصل شود که این ایستگاه کاری عاری از آلودگی است که ممکن است از نمونه های قبلی یا انسان باشد. تفاوت مهم این است که برخی از هودها مجهز به فیلترهای HEPA ذرات هوا هستند تا هوا را قبل از ورود به اتاق کار فیلتر کنند و این به کاربر اجازه می دهد تا محیطی با فشار مثبت ایجاد کند که عاری از آلودگی نمونه ها باشد.