ترموسایکلر و اصول پی سی آر چیست؟

ترموسایکلر یک دستگاه است که امروزه از آن استفاده های بسیار زیادی می شود. این دستگاه در علوم بالینی برای تقویت DNA  به کار برده می شود. دستگاه ترموسایکلر با کمک روش و اصول پی سی آر موجب تکثیر  DNA می گردد. مراحل کار با این دستگاه طی سه مرحله انجام می شود. دستگاه ترموسایکلر برای تشخیص هویت، تشخیص بیماری های مختلف، انجام آزمایش های پیش از تولد، آزمایش تعیین جنسیت جنین و بررسی روابط ژنتیکی به کار می رود.

دستگاه ترموسایکلر چیست؟

ترموسایکلر یک دستگاه است که با کمک آن آزمایشات مربوط به PCR انجام می شود. در واقع از این دستگاه به منظور تکثیر DNA و RNA استفاده می شود. این دستگاه بیشتر در آزمایشگاه های بالینی کاربرد دارد. این دستگاه کمک می کند که DNA که تکثیر شده است، قابل شناسایی گردد. از ترموسایکلر برای تشخیص انواع بیماری ها می توان کمک گرفت. این دستگاه با نام پی سی آر نیز معروف است.
اگر در ساخت وسایل و تکنولوژی های نوینی که در جهت درمان بیماری های واگیردار به کار می رود از وسعت بالا و هزینه کمی استفاده شود، گامی مهم می توان به سمت سلام جهانی برداشت. از جمله چالش های بزرگ در این زمینه این است که افراد نیازمندی که به این درمان ها نیاز دارند معمولا در جایی زندگی می کنند که دسترسی به سیستم آزمایشگاهی وجود ندارد یا دسترسی آنها به این گونه سیستم های آزمایشگاهی بسیار محدود می باشد. از این رو بسیاری از تست هایی که برای بیماری های واگیر دار وجود دارد بستگی زیادی به واکنش های زنجیره ای پلیمری یا همان (PCR) دارد. در این مواقع به ابزارهای ترموسایکلر نیاز است تا با کمک آن مراحل مربوط به گرمایش و سرمایش که نیازمند انرژی الکترونیکی هستند این کار صورت گیرد. بنابراین سیستم ترموسایکلر را می توان اساس کار PCR معرفی کرد. از اجزای کلیدی این دستگاه می توان ساختاری را نام برد که باعث می شود کلیه فرآیندهای ترموسیکلی این شرایط را برای همه سطوح واکنشی فراهم کند تا در یک دما به صورت ثابت عمل نمایند. تا بدین وسیله با کمک PCR در یک فرم ساده شده باعث تقویت DNA شود.

تکنیک PCR

در زمان های گذشته جهت تولید قطعات نوكلئوتيدی معمولا از آزمایشات و روش های شیمیایی متعددی استفاده می شد. یا برای اینکه چندین نسخه از یک ژن خاص به دست آورند مجبور بودند آن ژن را در درون یک حامل مناسب بفرستند و در باکتری تکثیر کنند. همه این روش ها نیاز به زحمت زیادی داشتند و مدت زمان طولانی صرف این کار می شد. تکنیک واکنش زنجیره ای پلیمراز که همان  PCR نام دارد این مشکل را حل کرد. این تکنیک به منظور تکثیر کردن یک قطعه DNA انجام می شود. این تکنیک نخستین بار در سال ۱۹۸۴ توسط کری مولیس انجام گرفت.
PCR دارای مزایای بسیار زیادی بود. از جمله مزایای آن می توان به بررسی کردن نمونه ها در یک روز، ارزان بودن آن، اختصاصی بودن و آسانی انجام شدن آن اشاره کرد. PCR توانست یک انقلاب بسیار بزرگ در تشخیص بیماری ها، علوم جنایی، صنایع پزشکی و میکروبیولوژی باشد. همچنین این تکنیک توانست کمک بسیار بزرگی در رفع مشکلات مربوط به زیست مولکولی باشد که در آن نیازمند مقدار زیادی از  DNA يکسان بودند. در حال حاضر این تکنیک در کلیه آزمایشگاه های زیست مولکولی انجام می شود و کاری متداول است که با کمک کامپیوتر به صورت اتوماتیک انجام می شود.

مراحل کار دستگاه ترموسایکلر

عملیات ترموسایکلر در سه مرحله صورت می گیرد. در مرحله نخست که واسرشت نام دارد محلول مربوطه حدودا ۳۰ ثانیه باید در دمای ۹۸ درجه نگهداری شود. به دست آمدن تک رشته های DNA در این مرحله انجام می شود. مرحله دوم اتصال نام دارد که دمای محلول مورد نظر بین فاصله زمانی ۲۰ تا ۴۰ ثانیه باید به میزان ۶۰ درجه کاهش یابد و در این مرحله اتصال انجام گیرد. مرحله آخر طویل شدن نام دارد. در این مرحله دما به ۷۲ درجه خواهد رسید و در این مرحله DNA به میزان دو برابر طویل تر می شود.

کاربرد دستگاه ترموسایکلر چیست؟

این دستگاه جهت تشخیص بیماری های پیش از تولد بسیار مفید می باشد. به این معنی که با این روش می توان جلوی متولد شدن کودکانی که دارای بیماری های ژنتیکی هستند را گرفت. همچنین این دستگاه کاربرد بسیار زیادی برای تعیین جنسیت جنین دارد. در اکثر آزمایشگاه ها جهت تشخیص بیماری هایی مانند ایدز از دستگاه ترموسایکلر استفاده می شود. این دستگاه کمک بسیار بزرگی برای تحقیقات جنایی به نیروهای پلیس می کند. همچنین ترموسایکلر در تشخیص هویت کاربرد زیادی دارد و برای بررسی رابطه ژنتیکی افراد می توان از این دستگاه بهره برد.