Nhiều người mới vào phòng thí nghiệm thường thắc mắc: Tại sao các đồng nghiệp kỳ cựu của họ lại đạt tỷ lệ thành công cao trong các thí nghiệm PCR, trong khi những lần thử của họ lại liên tục thất bại? Bên cạnh sự khác biệt về kỹ năng kỹ thuật, rất có thể là do bạn chưa sử dụng máy luân nhiệt gradient – ​​“công cụ tăng tỷ lệ thành công”.

Máy luân nhiệt gradient cải thiện quá trình tối ưu hóa PCR như thế nào?

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thí nghiệm PCR. Nhiệt độ nóng chảy (Tm) của mồi, hàm lượng GC của khuôn mẫu và thành phần của hỗn hợp phản ứng đều ảnh hưởng đến nhiệt độ phản ứng tối ưu. Máy chu trình nhiệt tiêu chuẩn chỉ có thể được cài đặt ở một nhiệt độ ủ duy nhất tại một thời điểm. Ngay cả sự chênh lệch nhiệt độ chỉ 1–2°C cũng có thể dẫn đến thất bại trong thí nghiệm.

Ngược lại, thiết kế đa gradient nhiệt độ của máy chu trình nhiệt gradient kiểm tra hiệu quả tất cả các điều kiện nhiệt độ có thể trong một lần chạy duy nhất, tự nhiên làm tăng khả năng tìm ra các điều kiện tối ưu.

Một thí nghiệm để tìm ra nhiệt độ ủ tối ưu.

Dưới đây là một ví dụ thực tế: Nếu nhiệt độ nóng chảy (Tm) của mồi được ước tính là 60°C, sử dụng máy chu trình nhiệt tiêu chuẩn, bạn có thể bắt đầu bằng cách thử nghiệm ở 60°C. Nếu không thành công, bạn sẽ thử ở 58°C và 62°C—mỗi lần đều yêu cầu bạn chuẩn bị hỗn hợp phản ứng và chạy lại chương trình. Điều này không chỉ tốn thời gian mà còn có nguy cơ tạo ra kết quả không đáng tin cậy do lỗi thao tác.

Với máy chu kỳ nhiệt độ gradient, bạn có thể trực tiếp thiết lập tám mức nhiệt độ gradient khác nhau, từ 56°C đến 64°C. Chỉ trong một thí nghiệm, bạn có thể xác định được nhiệt độ mà tại đó các dải khuếch đại sáng nhất và nhiễu nền ở mức tối thiểu, cho phép bạn xác định ngay các điều kiện tối ưu. Tỷ lệ thành công có thể vượt quá 90% trong một lần chạy.

Hiệu năng tốt hơn cho các ứng dụng PCR đa mồi

Đối với các thí nghiệm như PCR đa mồi, vốn có yêu cầu nhiệt độ khắt khe hơn, ưu điểm của máy luân nhiệt có gradient càng trở nên rõ rệt. PCR đa mồi đòi hỏi khuếch đại đồng thời nhiều mục tiêu bằng nhiều cặp mồi. Vì nhiệt độ tối ưu thay đổi đối với mỗi cặp mồi, nên rất khó tìm được nhiệt độ phù hợp với tất cả các mục tiêu khi sử dụng máy luân nhiệt tiêu chuẩn.

Ngược lại, máy luân nhiệt gradient có thể nhanh chóng xác định nhiệt độ tối ưu phù hợp, cho phép khuếch đại hiệu quả tất cả các mục tiêu, tăng gấp đôi tỷ lệ thành công so với việc sử dụng máy luân nhiệt tiêu chuẩn.