РЦКП «Агидель»

Региональный центр коллективного пользования уникальным оборудованием «Агидель»

 Уникальная научная установка «КОДИНК»

№ USU_73598

Появившаяся в середине 80-х годов ПЦР (Полимеразная Цепная Реакция) по масштабу применения стала методом № 1 в медико-биологических исследованиях и в ДНК-диагностике. За время использования ПЦР предложены многочисленные вариации этой реакции: ПЦР in situ [Long et al., 1992], иммуно-ПЦР [Sano et al., 1992], ПЦР в реальном времени [Higuchi et al., 1992; 1993; Lee et al., 1993], микрофлюидную ПЦР [Northrup et al., 1993; Nakano et al., 1994; Koop et al., 1998], эмульсионную ПЦР [Oberholzer et al., 1995; Nakano et al., 2003], твердофазную ПЦР [Bing et al., 1996; Adessi et al., 2000], цифровую ПЦР [Vogelstein, Kinzler, 1999], конвекционную ПЦР [Krishnan et al., 1992]. Для многих этих вариантов ПЦР сконструированы специализированные приборы, наличие которых позволяет экспериментаторам решать соответствующие задачи.
В состав УНУ «КОДИНК» входят следующие приборы для амплификации нуклеиновых кислот:

  • ДНК-термоциклеры с оптическим модулем для ПЦР в реальном времени: ДНК термоциклер iCycler iQ, ДНК-термоциклер iQ5, ДНК-термоциклер CFX-96 (все — Bio-Rad Laboratories, США), ДНК-термоциклер StepOnePlus (Applied Biosystems, США), ДНК термоциклер роторного типа RotorGene 6000 (Corbett Research, Австралия), ДНК-термоциклер АНК-32 (Синтол/ИАнП РАН, Россия);
  • ДНК-термоциклеры с оптическим модулем для ПЦР в реальном времени и для цифровой ПЦР: ДНК-термоциклер QuantStudio 12K Flex Real-Time PCR System with OpenArray Block (Life Technologies, США);
  • ДНК термоциклеры «по конечной точке»: ДНК термоциклер T1 с модулем Combi и модулем in situ (Biometra, Германия), ультрабыстрый ДНК-термоциклер с полой воздушной камерой RapidCycler (Idaho Technologies, США), ДНК-термоциклер с механическим перемещением образцов между термоблоками Robocycler 40 Gradient (Stratagene, США), ДНК-термоциклеры моделей MyCycler и T100 (оба Bio-Rad Laboratories, США), ДНК-термоциклер 9700 (Applied Biosystems, США), ДНК-термоциклер Mastercycler (Eppendorf, Германия), ДНК-термоциклеры Терцик МС-2 (ДНК-Технология, Россия).

ПЦР требует циклического изменения температуры и значительное время тратится на нагрев и охлаждение реакционного блока и содержимого пробирок. По этой причине усилия исследователей по всему миру направлены на сокращение времени реакции за счет времени изменения температур.
В Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН имеются модели ДНК-термоциклеров, основанные на различных способах смены температур, и предназначенные для различных вариантов ПЦР с детекцией результатов, как по конечной точке, так и в реальном времени.
С целью ускорения процесса амплификации ДНК-термоциклеров в ИБГ УНЦ РАН сконструирован не имеющий аналогов в мире ультрабыстрый конвекционный ДНК-термоциклер, амплификация нуклеиновых кислот в котором завершается за несколько минут, благодаря расположению точек приложения нагрева/охлаждения, создающих в реакционной смеси в стандартной реакционной пробирке наклонный градиент температур, запускающий процесс термогравитационной конвекции по эллиптическому пути, обеспечивающему ламинарное быстрое течение жидкости.

Уникальная научная установка «КОДИНК»

В Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН также разработан высокоспецифичный вариант проведения ПЦР в реальном времени на платформе «УФА» (Универсальная Флуоресцентная Амплификация) или «UFA» (Universal Fluorescent Amplification), когда входящий в состав прямого праймера краситель-донор передает по FRET-механизму энергию красителю-акцептору, входящему в состав обратного праймера, причем этот принцип может быть применен ко многим другим типам амплификаций нуклеиновых кислот, подтверждая свою универсальность.