Name: 快速PCR热循环利用微型热对流 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-03-05T14:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: 学习利用微型热对流实现快速PCR热循环的方法。本研究通过计算流体动力学分析反应器几何形状对流动模式的影响，优化DNA扩增效率，为高通量生物技术应用提供简化方案。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

我们衷心感谢 Lynntech 公司的 T. Ragucci、B. Watkins、S. Wong 和 B. Wallek 提供的技术支持和许多有益的讨论。本工作得到了美国国家科学基金会（NSF）资助 CBET-0933688 的支持。

1. 对流式热循环仪的基本设计
<ol>
<li>我们构建了一种简单的对流式热循环装置，该装置由可互换的塑料反应室“卡盒”组成，卡盒夹在两块铝板之间，铝板的温度可独立控制7（图2）。</li>
<li>通过在聚碳酸酯块上加工阵列孔嵌入圆柱形反应器孔，采用不同孔径与塑料片厚度的组合，以实现所需的高度/直径比（高度/直径 = h/d）。本文所展示的结果中考虑了两种不同的反应器几何结构：h/d = 9：h = 15.9 mm，d = 1.75 mm，体积为38.2 μL；h/d = 3：h = 6.02 mm，d = 1.98 mm，体积为18.5 μL。</li>
<li>反应器的底面通过一个内置筒式加热器的铝块加热，该加热器与由微处理器驱动的温度控制器相连。</li>
<li>反应器顶面的温度通过连接至循环水浴的铝块进行调控。</li>
<li>整个组件通过尼龙螺钉夹紧，以限制相对的两块铝板之间的热传导。</li>
</ol>
2. PCR反应体系的制备与加样
<ol>
<li>一个典型的 100 μL 反应体系包含 10 μL 10x 缓冲液、6 μL 25 mM MgCl2、10 μL dNTPs（每种 2 mM）、41.2 μL 去离子水、10 μL β-actin 探针、10 μL β-actin 正向引物、10 μL β-actin 反向引物、2 μL 人基因组模板 DNA（10 ng/μL）以及 0.8 μL KOD DNA 聚合酶（2.5 单位/μL）。</li>
<li>在加入试剂前，使用一片薄铝箔胶带密封 PCR 反应室的底面。</li>
<li>用 10 mg/mL 的牛血清白蛋白水溶液冲洗反应池，随后用 Rain-X Anti-Fog 处理。</li>
<li>使用长型加样枪头将试剂加入反应池中，并用 FEP 聚四氟乙烯胶带密封上表面。</li>
</ol>
3. 在对流式热循环仪中运行反应
<ol>
<li>开始反应前，将两个铝块预热至所需的上下表面温度。</li>
<li>将装有PCR试剂的塑料反应器夹在铝制加热块之间，并使用尼龙螺丝迅速将组件夹紧。</li>
<li>反应进行至所需时间后，关闭加热器，并将装置的下部（热）表面放置在预冷的金属块上，以快速冷却并终止对流流动。</li>
<li>取出塑料反应器，用长型凝胶加样吸头吸取各孔中的产物，用于后续分析。</li>
</ol>
4. 进行凝胶电泳分析
<ol>
<li>在搅拌加热板上将10 g琼脂糖与500 mL 1×缓冲液加热，制备2 wt%琼脂糖凝胶，直至溶液变得澄清。</li>
<li>将琼脂糖凝胶倒入制胶板中，并插入梳子。让凝胶静置约30分钟使其凝固。</li>
<li>移去梳子，并加入1×TAE缓冲液至完全浸没凝胶。</li>
<li>荧光染色的DNA样品包含2 μL 100× SYBR Green I溶液、2 μL DNA样品、2 μL 6×橙色上样染料以及4 μL TAE缓冲液。</li>
<li>将DNA样品加入加样孔中，使用100 bp DNA分子量标记物，在60 V电压下电泳运行1小时以实现分离。</li>
<li>取出凝胶并在紫外光下成像，以获得结果。</li>
</ol>
5. 典型结果：
对对流式热循环仪的优化设计涉及选择合适的反应器几何结构，以产生能够携带试剂通过PCR过程关键温度区域的循环流动。在本研究考虑的圆柱形反应器中，可调节的几何参数包括高度（h）和直径（d），或等效地表示为高径比（h/d）。我们利用计算流体动力学（CFD）方法，在多种不同的高径比条件下，研究了对流式PCR反应器内部的三维流场，发现会出现出乎意料的复杂流动模式。更重要的是，我们的分析揭示了其中一部分复杂的流场可显著加速反应过程12。
通过比较高宽比和低宽比反应器中的流场，这些几何效应可以清晰地观察到。在高宽比情况下（h/d = 9；一个高而细长的圆柱体）中，流体单元沿着基本闭合的环路轨迹被输运，并在较长时间内被锁定在相同的路径上（图3a）。因此，能够使试剂暴露于PCR所需最佳热循环条件（在反应器顶部和底部表面之间交替经历退火与变性极端温度）的流体轨迹，与数量大得多但不参与扩增的其他轨迹（更集中分布在反应器中心区域附近）之间，几乎无法实现有效的物质交换。 
当长径比更小时（h/d = 3；即更短且更宽的圆柱体），流场表现出显著差异，流体微团的轨迹不再遵循闭合路径，流动呈现出更强的混沌特性（图3b）。因此，尽管试剂经历了更为复杂的温度分布，但流体微团能够探索更广泛的轨迹路径，使得更大比例的试剂体积有机会经历最优的热循环条件。这些结果具有反直觉性：尽管在 h/d = 9 时的单个流道轨迹可能因产生“看似”与传统热循环仪相似的温度分布而显得更有利于PCR反应，但在全局尺度上，h/d = 3 时流场的混沌特性起主导作用，通过促进增强的物质交换，避免试剂长时间被困在不利的流动路径中。
为了验证这一假设并确定哪种反应器几何结构更有利于PCR，我们使用这两种结构对人基因组DNA模板中与β-actin基因相关的295 bp目标片段进行PCR扩增。结果表明，在h/d = 3时，仅需10分钟即可常规扩增出正确的目标产物（图4a）；而在h/d = 9时，同一反应至少需要20分钟才能观察到可检测的产物（图4b）。在h/d = 3时，反应特异性也显著更高，仅产生单一的PCR产物；而在h/d = 9时，由于流场使流体单元长时间滞留在不利的热循环路径中，会产生多个非特异性产物。

 <img src="/files/ftp_upload/2366/2366fig1.jpg" alt="静态平衡示意图；PCR过程温度；重力；教育关键词。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图1"> 
图1. 在一个顶部和底部表面维持不同恒定温度的圆柱形腔室中的热对流现象。当底部表面温度高于顶部时，封闭流体内部会形成垂直密度梯度，从而产生循环流动模式。通过合理选择几何参数（高度 h 和直径 d），当顶部和底部表面分别维持在退火和变性温度附近时，可利用该对流流场驱动PCR热循环（重力方向垂直向下）。
 <img src="/files/ftp_upload/2366/2366fig2.jpg" alt="PCR热循环装置设置；示意图详细展示组件组装、试剂分配、密封及热循环过程。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图2"> 
图2. （a）对流式PCR热循环仪的关键组件。反应器盒由一块聚碳酸酯块构成，内部包含一系列圆柱形腔室。该聚碳酸酯块夹在顶部平板与底部平板之间：顶部平板设计用于连接循环水浴装置，底部平板则集成有嵌入式加热元件。（b）将PCR试剂加入并密封于反应器盒内后，组装设备以进行反应。反应完成后，产物可轻松通过移液取出，用于后续分析。
 <img src="/files/ftp_upload/2366/2366fig3.jpg" alt="三维流动轨迹与温度分布示意图；流体动力学装置中的温度分析" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图3"> 
图3. 在圆柱形反应器内产生的三维对流流场的计算模拟结果，其中顶部和底部表面分别设定为53和96 °C。结果显示了两种长径比条件下的情况：(a) h/d = 9（反应器体积为38.2 μL）和(b) h/d = 3（反应器体积为18.5 μL）。左侧展示了流体微元在三维流场中运动的代表性轨迹，以及该路径的俯视图和侧视图投影；右侧为流体微元经历的温度随时间变化曲线。当h/d = 9时，其温度分布与传统热循环仪相近，但h/d = 3时的混沌流场反而更有利于PCR反应，这一结果看似违反直觉。
 <img src="/files/ftp_upload/2366/2366fig4.jpg" alt="凝胶电泳结果，DNA分离，泳道比较，可见分子量标记物。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图4"> 
图4. 在图3所示的反应器几何结构中获得的DNA复制结果（上表面和下表面分别维持在53和96 °C）。(a) 当h/d = 3时，PCR显著加速，反应仅进行10分钟后即可观察到明显的扩增产物（M：100 bp DNA标记物，泳道1–4：来自4个不同圆柱形腔室中平行反应的产物）。(b) 在h/d = 9条件下进行的相同反应至少需要20分钟才能观察到可见产物，且出现多条条带，表明除目标产物外还发生了非特异性DNA扩增（M：100 bp DNA标记物，泳道1–2：来自2个不同圆柱形腔室中平行反应的产物）。

<ol><li>Spitzack, K. D., Ugaz, V. M. Microfluidic Techniques: Reviews and Protocols. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSpitzack%2C+KD+%22Methods+in+Molecular+Biology%22">Methods in Molecular Biology</a>. Minteer, S. D. , Humana Press. Vol. 321 (2005).</li>
<li>Krishnan, M., Ugaz, V. M., Burns, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PCR+in+a+Rayleigh-B%C3%A9nard+convection+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">PCR in a Rayleigh-Bénard convection cell.</a> Science. 298, 793-793 (2002).</li>
<li>Braun, D., Goddard, N. L., Libchaber, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exponential+DNA+replication+by+laminar+convection%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Exponential DNA replication by laminar convection.</a> Physical Review Letters. 91, 158103-158103 (2003).</li>
<li>Chen, Z., Qian, S., Abrams, W. R., Malamud, D., Bau, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermosiphon-based+PCR+reactor%3A+experiment+and+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Thermosiphon-based PCR reactor: experiment and modeling.</a> Analytical Chemistry. 76, 3707-3715 (2004).</li>
<li>Wheeler, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Convectively+driven+polymerase+chain+reaction+thermal+cycler%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Convectively driven polymerase chain reaction thermal cycler.</a> Analytical Chemistry. 76, 4011-4016 (2004).</li>
<li>Krishnan, M., Agrawal, N., Burns, M. A., Ugaz, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactions+and+fluidics+in+miniaturized+natural+convection+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Reactions and fluidics in miniaturized natural convection systems.</a> Analytical Chemistry. 76, 6254-6265 (2004).</li>
<li>Ugaz, V. M., Krishnan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+convective+flow+based+approaches+for+high-throughput+PCR+thermocycling%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Association+for+Laboratory+Automation+%28JALA%29%22%5BJournal%5D)">Novel convective flow based approaches for high-throughput PCR thermocycling.</a> Journal of the Association for Laboratory Automation (JALA). 9, 318-323 (2004).</li>
<li>Yao, D. J., Chen, J. R., Ju, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-Rayleigh-Benard+convection+polymerase+chain+reaction+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micro-Nanolithography+MEMS+and+MOEMS%22%5BJournal%5D)">Micro-Rayleigh-Benard convection polymerase chain reaction system.</a> Journal of Micro-Nanolithography MEMS and MOEMS. 6, 043007-043007 (2007).</li>
<li>Agrawal, N., Hassan, Y. A., Ugaz, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Pocket-sized+Convective+PCR+Thermocycler%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">A Pocket-sized Convective PCR Thermocycler.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46, 4316-4319 (2007).</li>
<li>Yariv, E., Ben-Dov, G., Dorfman, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymerase+chain+reaction+in+natural+convection+systems%3A+A+convection-diffusion-reaction+model%5BTitle%5D)+AND+%22Europhysics+Letters%22%5BJournal%5D)">Polymerase chain reaction in natural convection systems: A convection-diffusion-reaction model.</a> Europhysics Letters. 71, 1008-1014 (2005).</li>
<li>Allen, J. W., Kenward, M., Dorfman, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coupled+flow+and+reaction+during+natural+convection+PCR%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluidics+and+Nanofluidics%22%5BJournal%5D)">Coupled flow and reaction during natural convection PCR.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 6, 121-130 (2009).</li>
<li>Muddu, R., Hassan, Y. A., Ugaz, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+Biochemistry+by+Chaotic+Stirring%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Accelerated Biochemistry by Chaotic Stirring.</a> , Forthcoming (2010).</li>
</ol>

未声明利益冲突。

在混沌对流的影响下，流动与化学反应之间的相互作用可能会发生显著变化。然而，这些复杂的流动状态难以研究，尤其是在三维效应变得重要的真实几何结构中。当 h/d &gt; 1 时，瑞利-贝纳德对流不仅为探索这些现象提供了便捷的平台，其在 PCR 中的应用还使得流动与化学反应之间的耦合得以被研究。这一独特能力使得可以选择出最优的流动状态，其中混沌效应以违反直觉的方式加速 DNA 复制的速率。

<table><tbody><tr><td>KOD DNA聚合酶试剂盒</td><td>Novagen, EMD Millipore</td><td>71085-3</td><td></td></tr><tr><td>TaqMan &amp;#946;-肌动蛋白对照试剂盒</td><td>Applied Biosystems</td><td>401846</td><td></td></tr><tr><td>铝箔胶带</td><td>Axygen Scientific</td><td>PCR-AS-200</td><td></td></tr><tr><td>牛血清白蛋白</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A2153</td><td></td></tr><tr><td>Rain-X 防雾剂</td><td>SOPUS Products</td><td></td><td></td></tr><tr><td>长型凝胶加样吸头</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-408-151</td><td></td></tr><tr><td>FEP 铁氟龙胶带</td><td>McMaster-Carr</td><td>7562A17</td><td></td></tr><tr><td>琼脂糖凝胶</td><td>Bio-Rad</td><td>161-3107</td><td></td></tr><tr><td>TAE 电泳缓冲液</td><td>Bio-Rad</td><td>141-0743</td><td></td></tr><tr><td>SYBR Green I</td><td>Invitrogen</td><td>S7563</td><td></td></tr><tr><td>6x 橙色上样染料</td><td>Fermentas</td><td>R0631</td><td></td></tr><tr><td>100 bp DNA ladder 分子量标记</td><td>Bio-Rad</td><td>170-8202</td><td></td></tr></tbody></table>

利用微尺度热对流实现快速pcr热循环

Rapid PCR Thermocycling using Microscale Thermal Convection

许多分子生物学检测在某种程度上都依赖聚合酶链式反应（PCR）来扩增初始浓度较低的目标DNA样本，使其达到可检测的浓度水平。然而，传统PCR热循环仪的硬件设计主要基于体积庞大的金属加热块，其温度由热电加热器调控，这种设计严重限制了反应速度1。此外，反复加热和冷却试剂混合物需要消耗大量电能，从而限制了此类仪器向便携式形式发展的可能性。
热对流作为一种有前景的替代性热循环方法，有望克服上述局限性2-9。对流现象在多种环境中普遍存在，从地球的大气、海洋和内部结构，到装饰性的彩色熔岩灯，均可观察到。在这些情况下，流体运动的起始机制相同：当受限体积的流体受到空间温度梯度作用时，会引发由浮力驱动的不稳定性。这些相同的物理现象为实现PCR热循环提供了一种理想途径。通过在适当设计的反应器几何结构上施加一个稳定的温度梯度，可建立持续的循环流动，使PCR试剂反复经过与变性、退火和延伸反应阶段相对应的温度区域（图1）。因此，只需将两个相对表面维持在恒定温度，即可以准等温方式驱动热循环，完全无需反复加热和冷却仪器。
对对流式热循环仪设计的主要挑战之一，是需要精确控制反应器内的空间流速和温度分布，以确保试剂在正确温度区域停留足够长的时间10,11。本文描述了我们对微尺度对流式热循环仪中完整的三维流速和温度分布进行探测的研究结果12。出乎意料的是，我们发现了一类复杂的流动轨迹，其对PCR极为有利，原因在于：（1）不同流路之间持续交换，使试剂能够更充分地经历最佳温度分布的全范围；（2）在PCR速率限制步骤——延伸温度区停留的时间显著延长。在设计用于产生此类流动的反应器中，可实现极快速的DNA扩增（不到10分钟）。

我们介绍一种通过聚合酶链式反应（PCR）进行DNA扩增的新方法。该方法利用热对流，通过将反应器相对表面维持在恒定温度，使试剂在变性、退火和延伸条件下持续循环。这种本质上简单的设计有望使快速PCR技术更易于普及。

利用微尺度热对流实现快速PCR热循环

许多分子生物学检测在某种程度上依赖聚合酶链式反应（PCR），以扩增最初稀释的目标DNA样本，使其达到可检测水平。

本实验的总体目标是演示如何利用热对流实现聚合酶链式反应（PCR）热循环的原理来运行实际的反应。首先介绍自然对流热循环的工作原理以及基本设计原则，以此达成该目标。实验的第二步是展示如何准备反应器卡盒并将试剂加载其中。该实验步骤的第三步是将反应器卡盒组装到加热单元中，并运行反应。实验步骤的最后一步是在反应结束后移除试剂，并通过凝胶电泳检测结果。最终可获得结果显示通过自然对流PCR热循环实现快速DNA扩增。大家好，我是来自德克萨斯农工大学UGAs实验室的Radha OU。今天我们将向您展示一种利用类似熔岩灯中的自然对流现象进行快速PCR热循环的实验方法。在实验室中，我们使用该方法来研究基于这一原理的热循环装置的设计与优化。那么，让我们开始吧。本实验方案首先设计并构建一个简单的对流式热循环装置。本次演示所用的装置包含可互换的塑料反应室卡盒，卡盒被夹在两块铝板之间，铝板的温度可独立控制。通过在聚碳酸酯块上加工出不同孔径与塑料片厚度组合的孔阵列，嵌入了圆柱形反应器孔。通过调整这些参数可实现所需的长径比。最佳设计涉及选择合适的反应器几何形状，以产生循环流动，从而将试剂输送至PCR过程所涉及的关键温度区域。此处考虑的圆柱形反应器中可调节的几何参数包括高度和直径，或等效地表示为长径比。反应器的底面通过一个装有筒状加热器的铝块进行加热，该加热器与由微处理器驱动的温度控制器相连。反应器顶面的温度则通过连接至循环水浴的铝块进行调控。整个装置使用尼龙螺钉固定，以限制相对的两个铝块之间的热传导。通过混合10倍缓冲液、25毫摩尔氯化镁、两种DTPs、蒸馏水、β-肌动蛋白探针、正向引物和反向引物、人基因组DNA模板以及K-O-D-D-N-A聚合酶，制备每100微升的PCR反应体系。在加入试剂前，使用一片薄铝箔密封PCR反应室的底面，随后用10毫克/毫升的牛血清白蛋白水溶液冲洗反应孔，再用Rain X防雾剂处理。最后，使用加样枪头将试剂移入反应孔中，并用FEP特氟龙膜密封上表面。开始反应前，将两个铝块预热至所需的上表面和下表面温度。将装有PCR试剂的塑料反应器夹在铝制加热块之间，并使用尼龙螺钉迅速将组件夹紧。反应进行至所需时间后，关闭加热器，并将装置的下加热表面置于冷却的金属块上，以快速降温并终止对流流动。取出塑料反应器，并用移液器将产物从孔中移出，用于后续分析。通过在搅拌加热板上将10克琼脂糖与500毫升1倍缓冲液加热，直至溶液变澄清，制备2%琼脂糖凝胶。将琼脂糖凝胶倒入制胶架中，并插入梳子。让凝胶静置约30分钟。取出梳子，加入1倍TAE缓冲液至完全浸没凝胶。用两微升100倍的Cyber Green对DNA样品进行荧光染色并混匀。取两微升DNA样本、两微升六倍橙色上样染料和四微升TAE缓冲液混合。将100碱基对DNA分子量标记物及DNA样本加入凝胶的加样孔中。以60伏电压电泳运行一小时，分离DNA。取出凝胶并在紫外光下拍照以获得结果。通过计算流体动力学（CFD）研究了不同长径比下对流PCR反应器内部的三维流动场。该数据表明，可能产生复杂的流动模式，其中一部分复杂的流动场可显著加速反应。通过比较高纵横比和低纵横比反应器中的流场，可以清楚地观察到这些几何效应。流体微元在流线上运动时，其轨迹近似为闭合环路，并在较长时间内被限制在相同的路径上。因此，暴露于适合PCR扩增的最佳热循环条件的流线与其他大量无法促进扩增的流线之间，几乎不存在物质交换的机会。在较小的长径比下，流场表现出显著差异。流场更加紊乱，流体微元的运动轨迹不再遵循闭合路径。尽管反应受到更复杂的温度分布影响，但流体微元能够探索更广泛的轨迹，从而使更大比例的反应液体积有机会经历最佳的热分布条件。这些结果表明，尽管在 H/D 等于 9 时，个别流道轨迹可能因产生与传统热循环仪中所用相似的温度曲线而在 PCR 中显得更有利，但在 H/D 等于 3 时，流动场的混沌特性最终在全局尺度上占据主导地位，通过促进更高效的交换，使试剂不会长时间被困在不利的流道中。为验证这一假设并确定哪种反应器结构更有利于 PCR，使用两种圆柱结构进行了 PCR 扩增实验，以复制与人类基因组 DNA 模板中 β-肌动蛋白基因相关的 295 个碱基对的目标片段。仅在 H/D 等于 3 的条件下，正确目标产物的扩增在 10 分钟内被反复成功实现。相反，在 H/D=9 时，该反应至少需要 20 分钟才能检测到产物。在 H/D=3 时，反应特异性显著更高，仅产生单一的 PCR 产物。而在 H/D=9 时，会生成多种非特异性产物，因为流动场使流体单元在不利的热循环路径中滞留较长时间。我们刚刚向您展示了如何使用对流式热循环仪进行PCR反应。在进行该操作时，重要的是要记住将试剂密封在反应室中，避免产生任何气泡。气泡会干扰反应室内的流场，从而抑制反应。以上就是全部内容。感谢观看，祝您的实验顺利成功。

rapid-pcr-thermocycling-using-microscale-thermal-convection

Research

科研

JoVE Journal

Biology

生物学

快速PCR热循环利用微型热对流

我们将演示使用机器人以及手动结合赛默飞世尔科技Matrix多通道移液器进行前体miRNA...

使用定量实时PCR（qPCR）阵列对pre-microRNA和microRNA进行表达谱分析

聚合酶链式反应（PCR）已成为许多分子生物学实验室中常用的技术。本文提供若干常规PCR方案的快速指南。由于每个反应都是一个独特的实验，因此生成产物所需的最适条件各不相同。理解反应中的各种变量将极大提高故障排除的效率，从而增加获得预期结果的可能性。...

聚合酶链式反应：基础方案及故障排除与优化策略

蛋白质错误折叠循环扩增（PMCA）是一种用于研究朊病毒转化、毒株及物种屏障的体外实验方法，也可用作朊病毒检测实验。...

蛋白质错误折叠循环扩增朊病毒

焦磷酸测序是一种多功能技术，可促进微生物基因组测序，用于鉴定细菌种类、区分细菌菌株以及检测赋予微生物抗药性的遗传突变。本视频将演示微生物扩增子的制备、扩增子焦磷酸测序以及DNA序列分析的操作流程。...

焦磷酸测序用于微生物鉴定与特征分析

我们描述了一种实时PCR方案，用于分析脑脊液（CSF）中的microRNA。除RNA提取步骤外，该方法可推广应用于从其他体液、培养细胞或组织样本中提取的RNA。...

利用定量实时聚合酶链式反应进行脑脊液微小RNA谱分析

本方案描述了在膜片钳记录后进行单细胞多重逆转录聚合酶链式反应所需的关键步骤和注意事项。该技术是一种简单而有效的方法，可用于分析通过膜片钳记录所鉴定的单个细胞中预设基因集的表达谱。...

膜片钳后单细胞多重逆转录聚合酶链式反应

动力学交联与cDNA分析是一种能够在活细胞中以高时间分辨率研究蛋白质-RNA相互作用动态过程的方法。本文详细描述了该实验方案，包括酵母细胞培养、紫外交联、细胞收集、蛋白质纯化以及下一代测序文库制备等步骤。...

使用&#967;CRAC技术在活体内以高时间分辨率监测蛋白质-RNA相互作用动态

本方案介绍了如何基于微流控芯片构建连续流动聚合酶链式反应系统，以及如何在实验室中搭建毛细管电泳系统。该方法为实验室中核酸分析提供了一种简便的途径。...

扩增 大肠杆菌 在连续流动PCR微流控芯片中的扩增及其通过毛细管电泳系统的检测

使用 Sigma 的 SYBR Green Extract-N-Amp 组织 PCR 试剂盒，可在一个半小时内完成小鼠尾部样本的完整基因分型，包括组织消化和 PCR...

使用Sigma公司的Extract-N-Amp组织PCR试剂盒快速对小鼠组织进行基因分型

Solaris qPCR 基因表达检测试剂盒是一类新型的预设计 qPCR 引物/探针组合，旨在简化 qPCR...

使用赛默飞世尔科技 Solaris qPCR 检测试剂盒进行定量实时 PCR

学习利用微型热对流实现快速PCR热循环的方法。本研究通过计算流体动力学分析反应器几何形状对流动模式的影响，优化DNA扩增效率，为高通量生物技术应用提供简化方案。

利用微尺度热对流实现快速PCR热循环

探索更多视频