Block nhiệt 3 Peltier.Công nghệ gradient nhiệt độ: Trang 10 Công nghệ gradient nhiệt độ giúp thực hiện phản ứng PCR cùng lúc với nhiều nhiệtđộ khác nhau nhờ đó tiết kiệm thời gian tối ư
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC SINH HỌC BÁO CÁO THỰC HÀNH THIẾT BỊ VÀ KĨ THUẬT CƠNG NGHỆ SINH HỌC Ngành học Mơn học : CƠNG NGHỆ SINH HỌC : THIẾT BỊ VÀ KT CNSH Sinh viên thực : NHĨM Niên khố : 2021 - 2025 TP Thủ Đức, 12/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC SINH HỌC BÁO CÁO THỰC HÀNH THIẾT BỊ VÀ KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Mã số sinh viên TS HUỲNH VĂN BIẾT ĐỖ THỊ THUỶ TIÊN 21126534 ThS TRƯƠNG QUANG TOẢN TRẦN THỊ MỸ LY 21126403 NGUYỄN HOÀNG UYÊN THY 21126533 TP Thủ Đức, 12/2023 BÀI 1: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG MÁY PCR VÀ REALTIME PCR MÁY PCR I Khái niệm PCR (polymerase chain reaction) phương pháp khuếch đại DNA xác định có hay khơng có gen mục tiêu II Thành phần - DNA mẫu - Primers - Buffer (thường Mg2+) - dNTPs - Enzyme DNA polymerase - H2O free nuclease Tính theo cơng thức C1V1 = C2V2 cho tất cho vào PCR Tube (lưu ý bơm thể tích lớn trước hẳn bơm mồi) cho vào máy PCR III Quá trình (diễn theo thứ tự) Tiền biến tính (95°C) bước khởi động, tách chẻ DNA thành sợi đơn Biến tính (95°C) khoảng 15-60 giây Bắt cặp (55°C) khoảng 15-60 giây Kéo dài (72°C) khoảng 15-60 giây Hậu kéo dài (72°C) khoảng 7-10 phút - Lặp lặp lại 35 chu kỳ - Cơng thức tính nhiệt độ biến tính : Tm = 4°C x (G + C) + 2°C x (A + T) - Công thức tính nhiệt độ bắt cặp: Tα = Tm – IV Cấu tạo máy PCR 4.1 Cấu tạo máy PCR cổ điển Hình 1.1 Cấu tạo máy PCR Thực phản ứng PCR cách di chuyển tube qua bồn nước có nhiệt độ khác nhau, tương tự với bước: biến tính, bắt cặp, kéo dài 4.2 Cấu tạo máy PCR đại 4.2.1 Bộ phận điều khiển + Gồm: phận điều khiển, nguồn điện, phận luân nhiệt Hình 1.2 Bộ phận điều khiển + Gồm: hình, phím bấm, vi mạch điều khiển, + Đóng vai trị phận giao tiếp với người dùng, giúp thiết lập chương trình điều khiển hoạt động thiết bị 4.2.2 Nguồn điện Hình 1.3 Nguồn điện + Gồm: Biến áp: biến đổi dòng điện Cầu chì: ngắt dịng điện kịp thời tránh trường hợp cháy nổ giảm thiệt hại mức thấp cho máy Tụ điện Điện trở: sinh nhiệt Diot: biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều + Đóng vai trị chuyển đổi dịng điện xoay chiều 220V thành dòng điện chiều với nhiều mức điện áp khác để cung cấp cho phận khác máy 4.2.3 Bộ phận luân nhiệt Hình 1.4 Bộ phận luân nhiệt + Gồm: nắp nhiệt, block nhiệt, phận gia nhiệt, quạt tản nhiệt, cảm biến nhiệt, + Đóng vai trị thay đổi nhiệt độ phản ứng liên tục theo chu trình nhiệt thiết lập Nguyên lý cặp nhiệt điện phận gia nhiệt: Hình 1.5 Nguyên lý cặp nhiệt điện Hai dây dẫn khác loại nối với đặt hai nhiệt độ khác (tức có gradient nhiệt) tạo điện áp Sự chênh nhiệt dẫn đến dòng nhiệt truyền, làm khuếch tán hạt mang điện Dòng chảy hạt mang điện vùng nóng lạnh lại tạo điện áp khác Năm 1834, Jean Charles Athanase Peltier phát hiệu ứng ngược lại, dòng điện chạy qua mối nối hai dây dẫn khác loại nhau, tùy thuộc vào chiều dịng điện, làm cho hoạt động phần tử làm nóng làm mát Hiệu ứng gọi hiệu ứng Peltier Bơm nhiệt Peltier hoạt động theo hiệu ứng Hình 1.6 Block nhiệt Peltier (sị nóng lạnh) Hình 1.7 Block nhiệt Peltier (sị nóng lạnh) Hình 1.8 Block nhiệt Peltier Công nghệ gradient nhiệt độ: Block nhiệt cấu tạo từ hai sị nóng lạnh trở lên Nhiệt độ block phân bố theo dải gradient vùng riêng biệt Công nghệ gradient nhiệt độ giúp thực phản ứng PCR lúc với nhiều nhiệt độ khác nhờ tiết kiệm thời gian tối ưu hóa phản ứng PCR Hình 1.9 Phân bố nhiệt đọ block nhiệt vùng riêng biệt theo dải gradient nhiệt độ Hình 1.10 Kết điện di theo công nghệ gradient nhiệt độ Công nghệ PCR nhiều vùng block nhiệt: Nhiều vùng nhiệt: block nhiệt cấu tạo từ nhiều Peltier Công nghệ giúp cài đặt nhiệt độ riêng biệt cho vùng block