دستگاه‌های مولکولی در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی نقش بسیار حیاتی در تشخیص بیماری‌ها و تحقیقات زیست‌مولکولی ایفا می‌کنند. انتخاب مناسب‌ترین دستگاه‌های مولکولی به نیازهای خاص هر آزمایشگاه، نوع تست‌ها، و حجم نمونه‌ها بستگی دارد. برخی از رایج‌ترین و کاربردی‌ترین دستگاه‌های مولکولی که در این آزمایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، شامل موارد زیر هستند:
- دستگاه‌های PCR و Real-Time PCR: این دستگاه‌های مولکولی برای تکثیر و شناسایی DNA یا RNA استفاده می‌شوند و در تشخیص بیماری‌های عفونی، مانند COVID-19، هپاتیت، HIV، و HPV، بسیار کاربردی هستند. Real-Time PCR قابلیت اندازه‌گیری کمی و کیفی محصولات PCR را در زمان واقعی فراهم می‌کند و یکی از پیشرفته‌ترین دستگاه‌های مولکولی در آزمایشگاه‌های تشخیصی محسوب می‌شود.
- سیستم‌های استخراج DNA و RNA: دستگاه‌های اتوماتیک و نیمه‌اتوماتیک استخراج مواد ژنتیکی از نمونه‌ها از جمله دستگاه‌های مولکولی ضروری هستند. این دستگاه‌ها، با دقت بالا و کاهش خطای انسانی، برای استخراج مواد ژنتیکی از نمونه‌هایی مانند خون، بافت یا مایعات بدن استفاده می‌شوند.
- دستگاه‌های الکتروفورز ژل: برای جداسازی و بررسی محصولات PCR، دستگاه‌های مولکولی مانند الکتروفورز ژل بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ابزارها به شناسایی اندازه و کیفیت محصولات تکثیر شده کمک می‌کنند.
- سکانس‌یابی نسل جدید (NGS): این دستگاه‌های مولکولی پیشرفته برای تعیین توالی DNA و RNA استفاده می‌شوند و در تحقیقات ژنتیکی و تشخیص بیماری‌های ژنتیکی پیچیده مانند سرطان‌ها یا اختلالات ارثی بسیار کاربردی هستند. گرچه این دستگاه‌ها هزینه‌بر هستند، اما اطلاعات بسیار دقیقی فراهم می‌کنند.
- دستگاه‌های میکرواری: این دستگاه‌ها برای تحلیل بیان ژن‌ها یا شناسایی چندین هدف ژنتیکی به‌صورت همزمان به کار می‌روند و در آزمایشگاه‌های مولکولی با ظرفیت بالا مفید هستند.
- اسپکتروفتومترها و فلورومترها: برای اندازه‌گیری غلظت و کیفیت DNA و RNA استخراج شده از نمونه‌ها، این دستگاه‌های مولکولی ضروری‌اند. آن‌ها با دقت بالا داده‌های موردنیاز را برای تست‌های بعدی فراهم می‌کنند.
مناسب‌ترین دستگاه‌های مولکولی برای انجام تست‌های ژنتیکی بسته به نوع تست و دقت مورد نیاز متفاوت هستند. دستگاه‌های PCR در انواع مختلفی از جمله PCR معمولی، Real-Time PCR و Digital PCR وجود دارند که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب‌اند. دستگاه‌های NGS مانند Illumina، Ion Torrent و PacBio برای توالی‌یابی دقیق و سریع استفاده می‌شوند و در آزمایش‌های ژنتیکی پیچیده و بزرگ‌مقیاس بسیار کارآمد هستند. علاوه بر این، دستگاه‌های میکروآرایه که توسط شرکت‌هایی مانند Affymetrix و Agilent تولید می‌شوند، برای آنالیز گسترده ژنومی و بررسی بیان ژن‌ها به کار می‌روند.
در انتخاب دستگاه مناسب برای تست‌های ژنتیکی، عوامل متعددی مانند دقت، سرعت، هزینه و نوع نمونه مورد بررسی نقش دارند. به عنوان مثال، برای بررسی جهش‌های خاص یا تغییرات ژنتیکی کوچک، Real-Time PCR یا Digital PCR می‌تواند مناسب‌تر باشد، در حالی که برای تحلیل‌های جامع‌تر و شناسایی جهش‌های ناشناخته، دستگاه‌های NGS انتخاب بهتری هستند. همچنین، برای مطالعه‌های گسترده جمعیتی و بررسی تنوع ژنتیکی، استفاده از میکروآرایه‌ها مناسب است. به طور کلی، انتخاب تکنیک و دستگاه مناسب به هدف پژوهش، نوع نمونه و میزان اطلاعات مورد نیاز بستگی دارد.
دستگاه‌های PCR معمولی:
Bio-Rad C1000 Touch Thermal Cycler
ویژگی‌ها و مزایا:
بلوک حرارتی قابل تنظیم: امکان تنظیم دقیق دما برای هر چاهک، که باعث افزایش دقت و صحت نتایج می‌شود.
رابط کاربری لمسی: دارای صفحه نمایش لمسی برای سهولت در تنظیمات و برنامه‌ریزی. سرعت بالا: امکان انجام چرخه‌های حرارتی با سرعت بالا برای افزایش کارایی آزمایشگاه.
چرا مناسب است:
دقت و صحت بالا: تنظیم دقیق دما برای هر چاهک باعث می‌شود که این دستگاه برای تست‌های ژنتیکی با نیاز به دقت بالا مناسب باشد.
سهولت استفاده: رابط کاربری لمسی و سرعت بالای چرخه‌های حرارتی، استفاده از دستگاه را آسان و کارآمد می‌سازد.
Mastercycler Nexus (Eppendorf):
ویژگی‌ها و مزایا:
طراحی کامپکت: دارای طراحی جمع و جور و کم‌جا، مناسب برای آزمایشگاه‌هایی با فضای محدود.
کنترل دقیق دما: بلوک حرارتی با قابلیت کنترل دقیق دما و کاهش خطاهای حرارتی.
قابلیت اتصال به شبکه: امکان کنترل از راه دور و اتصال به شبکه برای مدیریت آسان‌تر.
چرا مناسب است:
صرفه‌جویی در فضا: طراحی جمع و جور برای آزمایشگاه‌هایی که فضای محدودی دارند.
قابلیت اطمینان بالا: دقت در کنترل دما و کاهش خطاهای حرارتی، این دستگاه را برای تست‌های ژنتیکی دقیق مناسب می‌سازد.
Bio-Rad QX200 Droplet Digital PCR (ddPCR) System
QX200 ddPCR System یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های دیجیتال PCR است که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود برای انجام تست‌های جدید ژنتیکی بسیار مناسب است. در ادامه، به بررسی ویژگی‌ها و مزایای این سیستم پرداخته و توضیح می‌دهیم چرا این سیستم برای تست‌های ژنتیکی جدید مناسب است:
ویژگی‌ها و مزایا
Illumina MiSeq System
Illumina MiSeq System یکی از دستگاه‌های پیشرفته در زمینه توالی‌یابی نسل جدید (Next-Generation Sequencing یا NGS) است که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردش برای انجام تست‌های جدید ژنتیکی مناسب می‌باشد. در ادامه، ویژگی‌ها و دلایلی که این سیستم را برای تست‌های ژنتیکی جدید مناسب می‌سازند، به طور منسجم توضیح داده می‌شود:
