Tại sao màng film dán đĩa PCR lại cần thiết?

Trong các bước phản ứng chuỗi polymerase (phản ứng PCR), chu trình nhiệt chính xác là yếu tố rất quan trọng để đảm bảo khuếch đại chính xác DNA mục tiêu, hạn chế tạo sản phẩm thừa. Một thành phần quan trọng nhưng thường bị bỏ qua trong quy trình chuẩn bị mẫu PCR là sử dụng màng film dán cho các đĩa phản ứng PCR. Màng film giúp duy trì tính toàn vẹn của mẫu, ngăn chặn tác nhân nhiễm và đảm bảo khả năng tái lập. 

Tại sao màng film dán đĩa PCR lại cần thiết?

1. Ngăn sự bay hơi của mẫu

Phản ứng PCR thường được thực hiện với chu trình nhiệt có khoảng nhiệt độ đạt tới 95°C trong các bước biến tính sợi DNA. Nếu không được dán kín đúng cách thì thể tích phản ứng nhỏ (thường là 10-50 µL) dễ bị bay hơi, có thể:

• Dẫn đến thất thoát các thành phần phản ứng, ảnh hưởng đến hiệu suất khuếch đại.
• Thay đổi nồng độ thuốc thử, ảnh hưởng đến độ chính xác và khả năng tái lập dữ liệu.

Màng film dán đảm bảo hỗn hợp phản ứng vẫn nguyên vẹn trong suốt quá trình PCR, ngăn ngừa thất thoát mẫu do bay hơi.

2. Tối thiểu nguy cơ nhiễm mẫu

PCR rất nhạy cảm với các tác nhân nhiễm, có thể dẫn đến kết quả dương tính giả. Màng film dán giúp giảm thiểu vấn đề này bằng cách:

• Ngăn nhiễm chéo giữa các giếng: Đảm bảo DNA khuếch đại không nhiễm từ giếng này sang giếng khác.
• Ngăn các hạt khí dung: Các sản phẩm PCR có thể tạo thành các hạt khí dung làm nhiễm pipet, thiết bị và các thí nghiệm tiếp theo. Một lớp màng dán an toàn ngăn không cho các hạt này thoát ra ngoài.

3. Cải thiện hiệu quả chu trình nhiệt

Việc dán kín đĩa PCR đúng cách giúp duy trì sự phân phối nhiệt đồng đều ở các giếng, cải thiện hiệu quả và khả năng tái tạo của quá trình khuếch đại. Các đĩa được dán tốt đảm bảo:

• Sự truyền nhiệt độ đồng đều trong các bước biến tính DNA, bắt cặp mồi và kéo dài.
• Giảm nguy cơ biến động nhiệt độ do mẫu bốc hơi.

4. Thúc đẩy qPCR và Phát hiện huỳnh quang

Trong PCR định lượng (qPCR), các phương pháp phát hiện dựa trên huỳnh quang đòi hỏi các đường truyền quang rõ ràng. Các màng film dán trong suốt về mặt quang học cho phép đầu dò của thiết bị đọc kết quả tín hiệu huỳnh quang chính xác theo thời gian thực bằng cách:

• Không cản trở tín hiệu huỳnh quang phát.
• Giảm nhiễu tín hiệu, đảm bảo định lượng chính xác sự khuếch đại DNA.

5. Bảo vệ thuốc thử tránh tiếp xúc với môi trường

Một số thuốc thử PCR, chẳng hạn như các đoạn probe gắn huỳnh quang, Taq polymerase và dNTP, thường nhạy cảm với các yếu tố bên ngoài như oxy và độ ẩm. Màng fim dán đĩa PCR giúp duy trì độ ổn định của các thuốc thử này bằng cách:

• Tạo ra một vi môi trường được kiểm soát bên trong mỗi giếng.
• Giảm tiếp xúc với không khí và các chất gây nhiễm bên ngoài.

Các loại màng fim dán đĩa PCR và Ứng dụng 

Các loại màng film khác nhau được thiết kế phù hợp với từng ứng dụng PCR cụ thể. Việc lựa chọn đúng loại màng là tiêu chí cần thiết để đạt được kết quả tối ưu. Dưới đây là các loại màng film được sử dụng phổ biến nhất:

1. Màng film dán đĩa quang học trong suốt (màng film qPCR)

Vật liệu: Polyester hoặc polypropylene với chất kết dính quang học trong suốt.

Ứng dụng: Được sử dụng trong các thí nghiệm real-time PCR (qPCR/PCR định lượng) khi cần phát hiện huỳnh quang.

Công dụng chính: Tạo đường truyền quang rõ ràng để thu nhận tín hiệu huỳnh quang trong các phản ứng qPCR chính xác mà không bị cản trở tín hiệu.

2. Màng film nhôm dán đĩa PCR

Vật liệu: Nhôm có lớp keo dán ở mặt sau.

Ứng dụng: Phù hợp cho PCR điểm cuối (end-point PCR), không cần độ trong quang học.

Lợi ích: Tạo độ ổn định nhiệt cao hơn, giảm sự bay hơi và đảm bảo độ kín nghiêm ngặt, đặc biệt đối với các phản ứng PCR ở nhiệt độ cao.

3. Màng film dán đĩa PCR nhạy áp suất

Vật liệu: Màng film bản chất polyolefin có chất kết dính nhạy áp suất.

Ứng dụng: Được sử dụng trong các phản ứng PCR thủ công khi cần tháo gỡ dễ dàng.

Lợi ích: Lớp fim dán chắc chắn hạn chế nguy cơ nhiễm chéo từ giếng này sang giếng khác đến mức tối thiểu mà vẫn tạo sự dễ dàng khi thao tác.

4. Màng film dán đĩa PCR hàn nhiệt

Vật liệu: Polymer nhiệt dẻo cần thiết bị hàn nhiệt.

Ứng dụng: Lý tưởng cho phản ứng PCR thông lượng cao, quy trình tự động và lưu trữ mẫu lâu dài.

Lợi ích: Tạo ra một lớp dán kín khí bền theo thời gian, loại bỏ các nguy cơ nhiễm.

5. Tấm đệm silicon

Vật liệu: Cao su silicon có thể tái sử dụng.

Ứng dụng: Sử dụng cho các hệ thống PCR tự động và các ứng dụng thông lượng cao.

Lợi ích: Cho phép tái sử dụng nhiều lần, khả năng phủ kín hiệu quả về mặt chi phí đồng thời ngăn sự bay hơi.

Lựa chọn Màng film dán đĩa PCR như thế nào?

Việc lựa chọn phụ thuộc vào các yếu tố sau:

• Đối với các ứng dụng PCR định lượng (qPCR) → Sử dụng màng film trong suốt để đảm bảo tính chính xác của kết quả đọc huỳnh quang.
• Đối với phản ứng PCR điểm cuối (end-point PCR) → Màng film nhôm hoặc màng film nhạy áp suất có khả năng dán kín tốt.
• Đối với quy trình tự động hoặc thông lượng cao → Màng film hàn nhiệt hoặc tấm đệm silicon mang lại độ bền và khả năng tương thích.
• Đối với bảo quản mẫu thời gian dài → Màng film hàn nhiệt tạo ra môi trường kín và ổn định.

Màng film dán đĩa là một thành phần không thể thiếu của quy trình phản ứng PCR, đảm bảo tính ổn định của phản ứng, ngăn tác nhân nhiễm và cải thiện hiệu quả khuếch đại. Việc lựa chọn màng film phù hợp dựa trên các yêu cầu của thí nghiệm có thể cải thiện đáng kể độ tin cậy của dữ liệu và thành công chung của thí nghiệm. Khi công nghệ PCR ngày càng phát triển, những tiến bộ trong vật liệu và thiết kế màng film sẽ tối ưu hóa hơn nữa hiệu suất thử nghiệm trong các ứng dụng chẩn đoán phân tử, hệ gen và công nghệ sinh học.