تکنیک real time pcr چیست؟

تکنیک PCR (Polymerase Chain Reaction) در اصل یک روش تکثیر ژنتیکی است که برای تکثیر یک قطعه خاص از DNA در مقیاس کوچک استفاده می‌شود Real-time PCR. یکی از نسخه‌های پیشرفته‌تر PCR است که به دقت بسیار بالا و به صورت همزمان مقدار DNA مورد مطالعه را اندازه‌گیری می‌کند.

در Real-time PCR، از یک فلورسنت استفاده می‌شود که به DNA متصل می‌شود و هنگامی که DNA تکثیر می‌شود، مقدار فلورسانس افزایش می‌یابد. این امر به ما اجازه می‌دهد تا به صورت دقیق مشاهده کنیم که چه مقدار DNA تکثیر شده است. این روش بسیار حساس و دقیق است و به ما امکان می‌دهد تا مقدار DNA مورد نظر را به صورت دقیق اندازه‌گیری کنیم.

Real-time PCR به عنوان یک ابزار بسیار مهم در بیوتکنولوژی و علوم زیستی استفاده می‌شود. از کاربردهای آن می‌توان به تشخیص ویروس‌ها، میکروب‌ها و ژنتیک بیماری‌ها، مطالعه بیان ژن‌ها و تحقیقات مولکولی اشاره کرد.

تاریخچه Real-time PCR

تکنیک Real-time PCR برای اولین بار در دهه 1980 توسط Kary Mullis کشف شد. او در سال 1993 به همراه Michael Hunkapiller و تیم خود در شرکت Cetus Corporation این تکنیک را برای اولین بار به جهان معرفی کردند.

در سال 1996، شرکت Roche Diagnostics نسخه اول تجاری تکنیک Real-time PCR را با نام LightCycler PCR commercialized کرد. این تکنیک به عنوان یکی از ابزارهای مهم در تشخیص و درمان بیماری‌های مختلف شناخته شد. در سال 2001، شرکت Applied Biosystems نسخه خود را با نام ABI Prism 7700 Sequence Detection System عرضه کرد.

از آن زمان به بعد، تکنیک Real-time PCR توسط پژوهشگران و متخصصان پزشکی برای تشخیص و درمان بیماری‌های مختلف استفاده شده است. با پیشرفت تکنولوژی، نسخه‌های جدیدتری از این تکنیک با قابلیت‌های بهتر و دقت بالاتر توسعه داده شده‌اند و به عنوان یکی از ابزارهای مهم در تحقیقات بیولوژیکی و پزشکی شناخته می‌شود.

اصول  تکنیک Real-time PCR

تکنیک Real-time PCR یک روش قدرتمند برای اندازه‌گیری مقدار DNA مورد مطالعه است. این تکنیک بر اصول زیر توانمندی خود را بیان می‌کند:

1. Fluorescent Probe: در Real-time PCR از یک پروب فلورسانت استفاده می‌شود که به DNA متصل می‌شود. این پروب فلورسانت هنگامی که به DNA متصل می‌شود و تکثیر می‌شود، فلورسانس خود را از خود نشان می‌دهد.

Real-time PCR: Monitoring Amplification .2به ما امکان می‌دهد تا به صورت همزمان و در طول انجام واکنش PCR، مقدار فلورسانس DNA تکثیر شده را اندازه‌گیری کنیم. این امر به ما اجازه می‌دهد تا به صورت دقیق و در زمان واقعی مقدار DNA مورد نظر را اندازه‌گیری کنیم.

3. Real-time PCR :Quantification به ما امکان می‌دهد تا به صورت دقیق مقدار DNA مورد نظر را اندازه‌گیری کنیم. این روش بسیار حساس و دقیق است و به ما امکان می‌دهد تا حتی مقادیر کم DNA را نیز اندازه‌گیری کنیم.

Applications .4: این تکنیک در بیوتکنولوژی و علوم زیستی بسیار کاربرد دارد و به عنوان یک ابزار قدرتمند برای تشخیص ویروس‌ها، میکروب‌ها، مطالعه بیان ژن‌ها و تحقیقات مولکولی استفاده می‌شود.

مراحل انجام تکنیک Real-time PCR

Real-time PCR یک فرآیند چند مرحله‌ای است که برای انجام آن نیاز به تجهیزات خاصی مانند دستگاه Real-time PCR و تست‌های مولکولی داریم. مراحل اصلی Real-time PCR به شرح زیر است:

1. آماده‌سازی نمونه: ابتدا نمونه‌های DNA یا RNA باید از نمونه‌های بیولوژیکی استخراج شده و آماده‌سازی شوند. این ممکن است شامل استخراج DNA/RNA، تقویت کیفیت DNA/RNA و تعیین غلظت باشد.

2. طراحی و تهیه راکتیوها: تهیه مخلوط راکتیوها و پروب‌های فلورسانت مورد نیاز برای تکثیر DNA/RNA مورد نظر.

3. آماده‌سازی مخلوط PCR: تهیه مخلوط PCR شامل DNA/RNA نمونه، پروب‌های فلورسانت، ترکیبات تکثیر و سایر مواد مورد نیاز.

4. انجام: Real-time PCR مخلوط بدست امده به دستگاه Real-time PCR منتقل شده و فرآیند تکثیر DNA/RNA آغاز می‌شود. در این مرحله، دستگاه Real-time PCR به طور همزمان فلورسانس DNA/RNA تکثیر شده را اندازه‌گیری می‌کند.

5. تحلیل داده‌ها: داده‌های فلورسانس جمع‌آوری شده توسط دستگاه Real-time PCR تحلیل می‌شوند تا مقدار وجود DNA/RNA مورد نظر محاسبه شود.

6. تفسیر نتایج: نتایج Real-time PCR بررسی می‌شود تا مشخص شود که آیا DNA/RNA مورد نظر در نمونه حضور دارد یا خیر و یا مقدار آن چقدر است.

کاربردهای تکنیک Real-time PCR

برخی از کاربردهای Real-time PCR عبارتند از:

1. تشخیص و شناسایی ویروس‌ها و میکروب‌ها: Real-time PCR به عنوان یک ابزار حساس برای تشخیص ویروس‌ها و میکروب‌ها در نمونه‌های بیولوژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار می‌تواند به طور دقیق مقدار وجود ویروس‌ها و میکروب‌ها را اندازه‌گیری کند.

2. مطالعه بیان ژنتیکی: Real-time PCR برای بررسی و اندازه‌گیری میزان بیان ژن‌ها در سلول‌ها و بافت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار به ما امکان می‌دهد تا میزان بیان ژن‌ها در شرایط مختلف مانند بیماری‌ها یا درمان‌های مختلف را بررسی کنیم.

3. تحقیقات مولکولی: Real-time PCR به عنوان یک ابزار اساسی در تحقیقات مولکولی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار به ما امکان می‌دهد تا تغییرات مولکولی در سلول‌ها و بافت‌ها را بررسی کرده و مطالعات مختلف در زمینه بیولوژی، ژنتیک و پزشکی را انجام دهیم.

4. تعیین ژنوتیپ و فنوتیپ: Real-time PCR برای تعیین ژنوتیپ و فنوتیپ در مطالعات ژنتیکی و بیولوژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار به ما امکان می‌دهد تا تغییرات ژنتیکی و فنوتیپی در نمونه‌های مختلف را تعیین کرده و مطالعه کنیم.

 تفاوت بین PCR  و Real-time PCR

Real-time PCR و PCR (Polymerase Chain Reaction) معمولی هر دو ابزار قدرتمندی برای افزایش تعداد کپی‌های یک قطعه DNA هستند، اما این دو روش دارای تفاوت‌های مهمی هستند.

روش PCR معمولی:

– در PCR معمولی، تعداد کپی‌های DNA تنها در پایان فرآیند شناسایی می‌شود.

– برای تشخیص DNA نهایی، نیاز به ژل الکتروفورز و یا محصولات شیمیایی دیگر داریم.

– معمولاً زمان بیشتری برای تشخیص نهایی نیاز است.

– این روش معمولاً برای تعداد محدودی از نمونه‌ها مناسب است.

روش Real-time PCR:

– در Real-time PCR، تعداد کپی‌های DNA به طور همزمان در طول فرآیند افزایش می‌یابد و این تغییرات در طول واکنش به صورت زمان واقعی نشان داده می‌شود.

– نیازی به ژل الکتروفورز یا محصولات شیمیایی دیگر برای تشخیص نهایی نیست.

– این روش به صورت سریع‌تر و در زمان واقعی نتایج را نشان می‌دهد.

– Real-time PCR برای تعداد بیشتری از نمونه‌ها و برای کاربردهایی که نیاز به دقت و سرعت بالا دارند، مناسب است.

مزایا و معایب PCR و Real-time PCR

– Real-time PCR مزایای زیادی دارد از جمله دقت بالا، سرعت بالا، قابلیت اندازه‌گیری دقیق تعداد کپی‌ها و امکان انجام تحقیقات ژنتیکی و بیولوژیکی پیچیده.

– معایب آن ممکن است شامل هزینه‌های بیشتر و نیاز به تجهیزات و دانش فنی بیشتر باشد.

– PCR معمولی از نظر هزینه کمتر است و ممکن است برای برخی کاربردها کافی باشد، اما دقت و سرعت آن پایین‌تر است و نیازمند مراحل بیشتری برای تشخیص نهایی است.

بیماری‌هایی که بوسیله Real-time PCR تشخیص داده می شنود

تکنیک Real-time PCR به عنوان یکی از ابزارهای مهم در تشخیص و درمان بیماری‌های مختلف شناخته شده است. برخی از بیماری‌هایی که از این تکنیک برای تشخیص و درمان استفاده می‌شوند عبارتند از:

1. بیماری‌های عفونی: مانند ویروس‌های هپاتیتی، ویروس‌های هرپس، ویروس‌های ایدز، ویروس کرونا و سایر عفونت‌های ویروسی و باکتریایی.

2. بیماری‌های ژنتیکی: مانند بیماری های چشمی، بیماری های خونی مانند تالاسمی، سیستیک فیبروزیس و بیماری های ارثی.

3. بیماری‌های عصبی: مانند بیماری اسکلروز چندگانه، بیماری پارکینسون و سایر بیماری‌های عصبی.

4. بیماری‌های قلبی: مانند بیماری‌های قلبی عروقی و سایر بیماری‌های قلبی.

5. بیماری‌های سرطانی: مانند سرطان پستان، سرطان ریه، سرطان پروستات و سایر بیماری‌های سرطانی.

در کل، تکنیک Real-time PCR برای تشخیص و درمان بیماری‌های مختلف بسیار مفید است و به دلیل دقت بالا، سرعت بالا و قابلیت اندازه‌گیری دقیق تعداد کپی‌ها، برای تشخیص و درمان بیماری‌های مختلف از جمله بیماری‌های عفونی، ژنتیکی، عصبی، قلبی و سرطانی استفاده می‌شود.

نتیجه گیری:

تکنیک Real-time PCR یکی از تکنولوژی‌های مهم در زمینه بیولوژی مولکولی است و احتمالا در آینده نقش مهمی خواهد داشت. این تکنیک به دلیل دقت بالا، سرعت بالا و قابلیت اندازه‌گیری دقیق تعداد کپی‌ها، برای تحقیقات ژنتیکی، تشخیص بیماری‌ها، ارزیابی عملکرد ژن‌ها و مطالعه تغییرات ژنتیکی در زمینه‌های مختلف بسیار مفید است. با پیشرفت تکنولوژی و روش‌های تشخیصی، مطمئناً Real-time PCR نقش مهمی در تشخیص سریع و دقیق بیماری‌ها، پیش‌بینی واکسیناسیون، تحقیقات ژنتیکی و داروسازی خواهد داشت. به طور کلی، این تکنیک احتمالاً در آینده به عنوان یکی از ابزارهای اساسی در زمینه پزشکی و تحقیقات بیولوژیکی شناخته خواهد شد.