تحليل الحمض النووي الميكروبي في الحقل باستخدام مجموعة حقل الاستخراج البيولوجي ووحدة qPCR الميدانية

نطاق أبحاثنا يتضمن إجراء تحليل جزيئي يمكننا استخدامه لتوصيف الميكروبات التي تشارك في المعالجة، والتعدين، والوقاية من التآكل، ويساعدنا حقا في الإجابة على أسئلة حول الاستدامة. يعالج هذا البحث عددا من الفجوات البحثية وسهولة الوصول من خلال استخدام سير عمل بيولوجي جزيئي موثوق وقابل للنقل في المجال وسهل الاستخدام. افتح كلا طرفي الفلتر ووصل حقنة بسعة ثلاثة ملليلتر مملوءة بالهواء بالفلتر باستخدام وصلة اللوئر المغلقة.

ادفع الهواء لطرد الماء المتبقي. افصل الحقنة واسحب المزيد من الهواء قبل تكرار العملية. ثم أعد تدخيلة غطاء المقبس الأحمر.

اقلب المحلول بحقنة لتخلطه. قم بإزالة غطاء حقنة Luer القفل ووصل حقنة Solution A بمدخل فلتر 0.2 ميكرومتر المغلف عبر طرف Luer المغلف. اضغط على المكبس لإضافة المحلول أ ببطء. ثم اهز الفلتر المغلق بقوة لمدة خمس دقائق.

الآن، اقلب حقنة المحلول B عدة مرات لتخلطها. قم بإزالة غطاء قفل Luer ووصل الحقنة بمدخل الفلتر المغلف عبر طرف Luer المغلق. بعد إعادة غطاء فلتر المدخل، اهز الفلتر المغلق يدويا بقوة لمدة خمس دقائق.

قم بإزالة غطاء المدخل وقلب الفلتر. استخدم حقنة بسعة ثلاثة ملليلتر متصلة بوحدة الفلتر المغلفة لدفع ملليلتر واحد من الهواء إلى داخل الفلتر. ثم اسحب المكبس للخلف لإزالة كل مادة الليزات.

انقل المادة الليزات إلى أنبوب خرزة سعة خمسة ملليتر. بعد تثبيته بطبقة بارافيلم، اهز أنبوب الخرزة يدويا بقوة لمدة خمس دقائق قبل وضعه بشكل مستقيم. ضع خرطوشة تحضير العينة على سطح مستو وربط عمود لوير قابل للقفل بحقنة بسعة ملليلتر واحد.

استخدم طرف العمود المدبب لعمل ثقبين في القسم الأول من خرطوشة تحضير العينة. انقل ميليتر واحد من اللايزات من أنبوب الخرزة إلى الفتحة المثقبة حديثا في القسم الأول من الخرطوشة. أدخل عمود الحقنة مرة أخرى في القسم الأحمر من الخرطوشة.

ثم اسحب السائل بالكامل إلى داخل الحقنة وادفعه للخارج 10 مرات. الآن، ضع طرف عمود الحقنة المدبب فوق الجزء الأحمر البرتقالي واثقب ثقبين في حاجز الرقص. باستخدام المكبس، اسحب كامل حجم السائل في الحقنة إلى داخل الحقنة وضخ السائل بالكامل للخارج.

وبالمثل، استخدم عمود الحقنة لثقب وضخ الأقسام البرتقالية والأصفر والأزرق والجفاف بالهواء، والأخضر، مع سحب ودفع المكبس بعدد المرات المذكورة في القسم. ثم استخدم حقنة بسعة ملليلتر واحد وعمود تحضير العينة لنقل كل المحلول من القسم الأخضر إلى أنبوب ميكرو بسعة ملليلتر واحد محدد بشكل جيد. ضع حتى ثلاث عينات DNA مستخرجة من الحقل في قطع العينات النقية لجهاز qPCR ميداني، لضمان عينة واحدة لكل قسم مخصص.

ضع شرائط الفحص لكل عينة في فتحات الشريط A أو B أو C المقابلة على الصينية، بحيث تتوافق أول فتحة من كل شريط مع أول فتحة في الصينية. افتح الهاتف وافتح التطبيق المسمى على اسم أداة qPCR المسجلة كعلامة تجارية. عند فتح التطبيق، اضغط على زر بدء التشغيل.

في الشاشة التالية، اضغط على زر توليد المعرفات. أدخل معلومات العينة عن طريق النقر تحت معرف العينة وكتابة اسم العينة. اضغط على وحدات العينات واختر الوحدة المناسبة، ثم اضغط تحت كمية العينة وأدخل الحجم المستخدم أثناء الاستخراج.

بعد إدخال معلومات جميع العينات، اضغط على زر الاستمرار. في الشاشة التالية، اضغط على أيقونة المجلد ثم اضغط على الحفظ في المجلد الحالي. اكتب اسم السلسلة واضغط على تأكيد.

شغل الجهاز بالضغط مع الاستمرار على زر التشغيل حتى تضيء جميع الأضواء الأمامية. اضغط على تأكيد في الطلب للمتابعة. اضغط الاتصال عبر اللاسلكي قصير المدى المدمج في التطبيق.

اضغط على زر اللاسلكي قصير المدى المدمج في الجهاز حتى يومض الضوء الأزرق. ثم اضغط على تأكيد واختر اسم الآلة للاتصال. أزل الأغطية من أنابيب الشريط الكهربائي للعينة الأولى.

أضف 18 ميكرولتر من الماء المعقم إلى كل بئر واستخدم ماصة بلطف لإذابة الحبيبة. أضف ميكرولترين من العينة إلى كل بئر وأغلق الأنابيب بأغطية شرائط مطاطية للاختبار، لضمان الاتجاه الصحيح. اضغط على تأكيد في التطبيق بمجرد تجهيز جميع الشرائط.

أزل كل شريط اختبار. افحص وجود فقاعات في قاع الآبار، ثم اهز الشريط بلطف حتى ترتفع الفقاعات. اضغط على تأكيد للمتابعة.

افتح غطاء الجهاز وضع شرائط الفحص داخل الجهاز بالترتيب والاتجاه الصحيحين. أغلق الغطاء حتى يقفل، ثم اضغط على تأكيد. اضغط على زر بدء التشغيل في التطبيق لبدء التشغيل.

عند انتهاء التشغيل، اضغط على نتائج البريد الإلكتروني. بمجرد الاتصال بالإنترنت اللاسلكي، اضغط على زر الإرسال مرة أخرى لإرسال النتائج. نظف الصينية جيدا بين المراحل لمنع التلوث.

تم تأكيد إكمال عزل الحمض النووي بنجاح باستخدام مجموعة حقل الاستخلاص البيولوجي بنتائج qPCR متسقة مقارنة بطريقة مختبرية معتمدة. أظهر التخفيف القياسي للزراعة لديهالوكوكويدات التي تم تحليلها باستخدام وحدة qPCR الميدانية انحرافا منخفضا عبر 10 تكرارات عند كل من 21 درجة مئوية و30 درجة مئوية. أظهرت الاختبارات الدقيقة لأجهزة الميدان انحرافا معياريا نسبيا أقل من 5٪ عبر جميع المسارات.

لذا فإن نتائجنا تدفع المجال إلى الأمام من خلال تمكين المراقبة البيئية من القيام بها في هذه المواقع النائية، وتعزز الوصول، ومشاركة المجتمع، وتحقق أبحاثا علمية مؤثرة للغاية. مهدت نتائجنا الطريق لفهم كيفية تغير العينات أثناء الشحن مقابل الاستخلاص الفوري والتحليل. سيركز البحث المستقبلي على تحديد حدود هذه الأساليب للعينات المتطرفة مثل المالحة، وكذلك الظروف الجوية القاسية.