دستگاه ژنتیک آنالایزر Superyears Classic Series | تعیین توالی سنگر و آنالیز قطعات DNA

معرفی دستگاه‌های Classic 108 و Classic 116

دستگاه‌های Superyears Classic Series Genetic Analyzers از محصولات شرکت Nanjing Superyears Gene Technology، سیستم‌های آنالیز ژنتیکی مبتنی بر فناوری الکتروفورز کپیلاری (Capillary Electrophoresis – CE) هستند که برای تعیین توالی DNA به روش سانجر (Sanger Sequencing) و آنالیز قطعات DNA (Fragment Analysis) طراحی شده‌اند.

این پلتفرم با ترکیب جداسازی الکتروفورزی، آشکارسازی فلورسانس و پردازش نرم‌افزاری داده‌ها، امکان بررسی توالی نوکلئوتیدی و تحلیل اندازه قطعات DNA را فراهم می‌کند.

دو مدل اصلی معرفی‌شده در کاتالوگ فیدار رایکا فارمد عبارت‌اند از:

Classic 108: آنالایزر ژنتیکی ۸ کپیلاری، مناسب آزمایشگاه‌هایی با حجم کاری پایین‌تر تا متوسط.

Classic 116: آنالایزر ژنتیکی ۱۶ کپیلاری، مناسب آزمایشگاه‌هایی که به ظرفیت پردازش هم‌زمان بیشتری نیاز دارند.

فناوری تعیین توالی DNA به روش سنگر

تعیین توالی سنگر یکی از روش‌های شناخته‌شده و پرکاربرد برای بررسی توالی DNA است.

در این روش، قطعات DNA با طول‌های متفاوت در واکنش تعیین توالی تولید می‌شوند. این قطعات دارای نوکلئوتیدهای پایان‌دهنده زنجیره با نشانگرهای فلورسنت هستند.

قطعات تولیدشده از طریق الکتروفورز کپیلاری براساس اندازه از یکدیگر جدا می‌شوند. سپس سیگنال‌های فلورسانس ثبت و توسط نرم‌افزار تحلیل می‌شوند تا ترتیب نوکلئوتیدها مشخص شود.

این فناوری برای بررسی نواحی مشخص ژنومی، تأیید برخی تغییرات ژنتیکی و تعیین توالی محصولات PCR کاربرد دارد.

برخلاف فناوری‌های توالی‌یابی نسل جدید (NGS)، روش سنگر عمدتاً برای بررسی هدفمند نواحی مشخص DNA و تعداد محدودتری از توالی‌ها استفاده می‌شود.

فناوری Capillary Electrophoresis

در الکتروفورز کپیلاری، قطعات DNA درون کپیلاری های باریک حاوی محیط جداسازی پلیمری حرکت می‌کنند.

اعمال میدان الکتریکی باعث جداسازی قطعات براساس ویژگی‌های حرکتی و اندازه آنها می‌شود.

در سیستم‌های Superyears Classic، آشکارسازی فلورسانس امکان ثبت سیگنال قطعات جداشده را فراهم می‌کند.

در کاربرد Fragment Analysis، خروجی دستگاه معمولاً به‌صورت الکتروفروگرام شامل قله‌های فلورسانس و اندازه تخمینی قطعات DNA ارائه می‌شود.

مشخصات فنی دستگاه‌های Classic Series

تعداد کپیلاری

مدل Classic 108 دارای ۸ کپیلاری و مدل Classic 116 دارای ۱۶ کپیلاری است.

تعداد کپیلاری ها بیانگر ظرفیت جداسازی موازی نمونه‌هاست و نباید با تعداد نمونه‌های پردازش‌شده در ساعت یکسان در نظر گرفته شود.

طول کپیلاری ها

طبق کاتالوگ، آرایه‌های کپیلاری در دو طول ۳۶ و ۵۰ سانتی‌متر عرضه می‌شوند.

انتخاب طول کپیلاری به نوع آزمایش، روش جداسازی و الزامات عملکردی بستگی دارد.

آشکارسازی فلورسانس

سازنده پلتفرم Classic را با پشتیبانی از آشکارسازی چندرنگ، تا ۸ رنگ فلورسنت، معرفی کرده است.

قابلیت استفاده از رنگ‌های مختلف به روش آزمایش، مجموعه رنگ‌های سازگار و پیکربندی دستگاه وابسته است.

سیستم تزریق و جداسازی

براساس مشخصات رسمی سازنده، سیستم دارای تزریق خودکار نمونه و تزریق خودکار پلیمر است.

این قابلیت‌ها برای کاهش مراحل دستی و استانداردسازی گردش کار آزمایشگاهی طراحی شده‌اند.

سیستم اپتیکی

در مشخصات رسمی سازنده، استفاده از منبع لیزر حالت جامد با طول موج ۵۰۵ نانومتر و سیستم آشکارسازی فلورسانس معرفی شده است.

نرم‌افزار جمع‌آوری و تحلیل داده

دستگاه دارای نرم‌افزارهای جمع‌آوری و تحلیل داده برای بررسی نتایج تعیین توالی و آنالیز قطعات DNA است.

در کاربرد Sanger Sequencing، داده‌ها به‌صورت کروماتوگرام توالی قابل بررسی هستند.

در Fragment Analysis، نرم‌افزار امکان بررسی قله‌های فلورسانس، اندازه قطعات و الگوهای جداسازی را فراهم می‌کند.

کاربردهای دستگاه Superyears Classic

۱. تعیین توالی ژن‌ها به روش سانجر

دستگاه برای تعیین توالی نواحی هدف DNA و بررسی محصولات PCR آماده‌سازی‌شده برای توالی‌یابی قابل استفاده است.

این کاربرد در تحقیقات ژنتیک، بررسی برخی تغییرات توالی و تأیید نتایج روش‌های مولکولی اهمیت دارد.

۲. شناسایی تغییرات ژنتیکی

با استفاده از روش مناسب و تحلیل توالی، امکان بررسی برخی تغییرات تک‌نوکلئوتیدی و تغییرات کوچک توالی وجود دارد.

توانایی شناسایی هر نوع واریانت به کیفیت نمونه، طراحی آزمون، روش تحلیل و محدودیت‌های ذاتی تعیین توالی سانجر وابسته است.

۳. آنالیز قطعات DNA

Fragment Analysis یکی از کاربردهای اصلی این پلتفرم است.

در این روش، قطعات DNA نشاندارشده با فلورسانس جداسازی و براساس اندازه تحلیل می‌شوند.

۴. آنالیز STR

بررسی نشانگرهای Short Tandem Repeat برای کاربردهایی مانند شناسایی هویت ژنتیکی، بررسی هویت رده‌های سلولی و برخی مطالعات ژنتیکی استفاده می‌شود.

۵. بررسی SNP

با استفاده از روش‌های سازگار، این سیستم می‌تواند در برخی کاربردهای تعیین ژنوتیپ SNP مورد استفاده قرار گیرد.

۶. تحلیل Microsatellite

بررسی تغییرات طول نواحی تکراری DNA از کاربردهای Fragment Analysis است.

۷. MLPA

در روش Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification، محصولات واکنش می‌توانند با الکتروفورز کپیلاری تفکیک و برای ارزیابی نسبی تعداد نسخه نواحی هدف تحلیل شوند.

این کاربرد به کیت، استانداردهای کنترل کیفیت و نرم‌افزار تحلیل مناسب نیاز دارد.

۸. بررسی توالی DNA میتوکندری

این پلتفرم می‌تواند برای تعیین توالی هدفمند نواحی DNA میتوکندری مورد استفاده قرار گیرد.

۹. تعیین ژنوتیپ عوامل بیماری‌زا

با استفاده از روش‌های معتبر، تعیین توالی سنگر می‌تواند برای شناسایی تغییرات ژنتیکی در عوامل بیماری‌زا و برخی مطالعات مقاومت دارویی استفاده شود.

۱۰. بررسی و تأیید محصولات PCR

از دیگر کاربردهای دستگاه می‌توان به تعیین توالی محصولات PCR و بررسی اندازه قطعات تکثیرشده اشاره کرد.

عملکرد دستگاه در تعیین توالی و آنالیز قطعات

در کاتالوگ Superyears Classic، عملکرد تعیین توالی با طول خوانش بیش از ۸۰۰ جفت‌باز در برخی شرایط آزمایش معرفی شده است.

همچنین سازنده به قابلیت تحلیل قطعات DNA و پشتیبانی از سیستم‌های چندرنگ اشاره می‌کند.

باید توجه داشت که طول خوانش واقعی، کیفیت توالی و دقت تعیین اندازه قطعات به عوامل مختلفی مانند کیفیت DNA، واکنش آماده‌سازی، نوع پلیمر، طول کپیلاری و تنظیمات نرم‌افزاری بستگی دارند.

بنابراین عملکرد اعلام‌شده در کاتالوگ نباید به همه نمونه‌ها و روش‌های آزمایشی تعمیم داده شود.

مواد مصرفی و تجهیزات جانبی

مواد مصرفی معرفی‌شده برای این پلتفرم شامل کپیلاری ۸ و ۱۶ کاناله در طول‌های مختلف، بافر، فرمامید و پلیمرهای جداسازی است.

انتخاب مواد مصرفی باید براساس مدل دستگاه، روش آزمایش و دستورالعمل سازنده انجام شود.

مزایای پلتفرم Superyears Classic

انعطاف‌پذیری کاربردی: پشتیبانی از دو حوزه اصلی تعیین توالی سنگر و آنالیز قطعات DNA.

ظرفیت‌های متفاوت: امکان انتخاب مدل ۸ یا ۱۶ کپیلاری براساس نیاز آزمایشگاه.

آشکارسازی چندرنگ: پشتیبانی از روش‌های مبتنی بر نشانگرهای فلورسنت سازگار.

اتوماسیون: تزریق خودکار نمونه و پلیمر برای تسهیل گردش کار.

تحلیل نرم‌افزاری: ثبت و بررسی کروماتوگرام‌های توالی و الکتروفروگرام‌های قطعات DNA.

کاربردهای متنوع: مناسب برای آزمایشگاه‌های ژنتیک مولکولی، مراکز تحقیقاتی، دانشگاه‌ها و سایر مراکز دارای روش‌های آزمایشگاهی سازگار.

انتخاب مدل مناسب

انتخاب میان Classic 108 و Classic 116 باید براساس تعداد نمونه روزانه، نوع آزمایش‌ها، مدت اجرای روش‌های موردنظر، تعداد رنگ‌های موردنیاز و ظرفیت برنامه‌ریزی‌شده آزمایشگاه انجام شود.

مدل ۱۶ کپیلاری امکان جداسازی موازی تعداد بیشتری از نمونه‌ها را نسبت به مدل ۸ کپیلاری فراهم می‌کند؛ اما توان عملیاتی واقعی به شرایط آزمایش وابسته است.