프로세스 표준화는 최적화, 그리고 그에 따른 확립 및 조화를 포함하며, 이를 통해 사용자와 관계없이 장기적으로 최적의 성능을 보장합니다. 표준화는 고품질 결과뿐만 아니라 재현성 및 비교 가능성도 보장합니다.
(고전적) PCR의 목표는 신뢰할 수 있고 재현 가능한 결과를 얻는 것입니다. 특정 응용 분야에서는 수율이PCR 산물또한 중요합니다. 이러한 반응의 경우, 샘플이 손상되지 않고 PCR 워크플로우가 안정적으로 유지되도록 주의를 기울여야 합니다. 특히, 이는 위양성 또는 위음성 결과로 이어지거나 심지어 PCR 반응을 저해할 수 있는 오염 물질의 유입을 최소화하는 것을 의미합니다. 또한, 반응 조건은 한 번의 실험 내 각 샘플에 대해 가능한 한 동일해야 하며, 이후 반응(동일한 방법)에도 동일하게 적용 가능해야 합니다. 이는 반응의 구성뿐만 아니라 사이클러의 온도 제어 방식도 고려해야 합니다. 물론 사용자 오류는 최대한 방지해야 합니다.
아래에서는 PCR 준비 및 실행 과정 전반에 걸쳐 발생하는 과제와 PCR 워크플로우 표준화에 사용되는 장비 및 소모품과 관련된 솔루션에 대한 접근 방식을 보여드리겠습니다.
반응 준비
반응 성분을 PCR 용기 또는 플레이트에 분배하는 데는 극복해야 할 여러 가지 과제가 있습니다.
반응 조건
가능한 한 가장 동일한 반응 조건을 목표로 할 때 개별 성분의 정확하고 정밀한 투여는 필수적입니다. 좋은 피펫팅 기술 외에도 적절한 도구를 선택하는 것이 중요합니다. PCR 마스터 믹스에는 점도를 증가시키거나 거품을 생성하는 물질이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 피펫팅 과정에서 이러한 물질은 PCR 마스터 믹스의 상당한 습윤을 유발합니다.피펫 팁따라서 피펫팅 정확도가 떨어집니다. 직접 분주 시스템이나 젖음성이 덜한 대체 피펫 팁을 사용하면 피펫팅 과정의 정확도와 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.
오염
분주 과정에서 에어로졸이 생성되는데, 이 에어로졸이 피펫 내부로 유입되면 다음 피펫팅 단계에서 다른 샘플을 오염시킬 수 있습니다. 필터 팁이나 직접 치환 시스템을 사용하면 이러한 문제를 방지할 수 있습니다.
소모품 등팁PCR 워크플로우에 사용되는 용기 및 플레이트에는 샘플을 손상시키거나 결과를 왜곡하는 물질이 포함되어서는 안 됩니다. 여기에는 DNA, DNase, RNase, PCR 억제제뿐만 아니라 반응 중 물질에서 잠재적으로 용출될 수 있는 성분(용출물이라고 함)도 포함됩니다.
사용자 오류
처리되는 샘플이 많을수록 오류 위험이 커집니다. 샘플이 잘못된 용기나 웰에 피펫팅되는 경우가 쉽게 발생할 수 있습니다. 웰에 쉽게 식별 가능한 표시를 하면 이러한 위험을 상당히 줄일 수 있습니다. 분주 단계 자동화를 통해 "인적 요소", 즉 오류 및 사용자 관련 변동을 최소화하여 특히 소량의 반응에서 재현성을 높일 수 있습니다. 이를 위해 작업대에는 충분한 치수 안정성을 갖춘 플레이트가 필요합니다. 부착된 바코드는 기계 판독성을 높여 전체 공정에서 샘플 추적을 간소화합니다.
열순환기 프로그래밍
장비 프로그래밍은 시간이 많이 걸리고 오류 발생 가능성도 높습니다. 다양한 PCR 열 순환기 기능이 함께 작동하여 이 과정을 간소화하고, 무엇보다도 안전하게 프로그래밍할 수 있도록 도와줍니다.
효율적인 프로그래밍의 기본은 손쉬운 조작과 우수한 사용자 안내입니다. 이러한 기반 위에 암호로 보호되는 사용자 관리 기능을 통해 다른 사용자가 자신의 프로그램을 변경하는 것을 방지할 수 있습니다. 여러 대의 사이클러(동일 유형)를 사용하는 경우, USB 또는 연결을 통해 한 장비에서 다른 장비로 프로그램을 직접 전송할 수 있다면 유용합니다. 컴퓨터 소프트웨어를 사용하면 컴퓨터에서 프로그램, 사용자 권한 및 문서를 중앙에서 안전하게 관리할 수 있습니다.
PCR 실행
실험 중 DNA는 반응 용기에서 증폭되며, 각 샘플은 동일하고 일관된 반응 조건에 노출되어야 합니다. 이 과정과 관련된 요소는 다음과 같습니다.
온도 조절
온도 제어의 탁월한 정확성과 사이클러 블록의 균질성은 모든 샘플의 균일한 온도 조절을 위한 기본입니다. 가열 및 냉각 소자(펠티에 소자)의 고품질과 블록에 연결되는 방식은 "에지 효과"라고 알려진 온도 차이의 위험을 결정하는 결정적인 요소입니다.
증발
개별 반응 성분의 농도는 반응 과정 동안 증발로 인해 변해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면,PCR 산물생성될 수도 있고, 전혀 생성되지 않을 수도 있습니다. 따라서 확실한 밀봉을 통해 증발을 최소화하는 것이 중요합니다. 이 경우, 열순환기의 가열된 뚜껑과 용기의 밀봉이 서로 밀접하게 연관되어 있습니다. 다양한 밀봉 옵션을 사용할 수 있습니다.PCR 플레이트(링크: Sealing 기사)열 밀봉을 통해 최상의 밀봉이 이루어집니다. 사이클러 뚜껑의 접촉 압력을 선택한 밀봉 강도에 맞게 조절할 수 있다면 다른 잠금 장치도 적합할 수 있습니다.
장기적으로 정확하고 재현 가능한 결과를 보장하기 위해 공정 표준화가 시행되고 있습니다. 여기에는 장비의 정기적인 유지 보수를 통해 항상 양호한 작동 상태를 유지하는 것이 포함됩니다. 모든 소모품은 생산된 모든 로트에서 일관되게 높은 품질을 유지해야 하며, 안정적인 공급이 보장되어야 합니다.
게시 시간: 2022년 11월 29일