ʻO ka Evolution of the Thermal Cycler: He Revolution in DNA Amplification

ʻO nā kaʻa uila welaua lilo i mea hana pono no nā mea noiʻi a me nā ʻepekema i nā kula o ka molecular biology a me nā genetics. Ua hoʻololi kēia mea hana hou i ke kaʻina hana hoʻonui DNA, e ʻoi aku ka wikiwiki, ʻoi aku ka maikaʻi, a ʻoi aku ka pololei ma mua o ka wā ma mua. Ma kēia moʻomanaʻo, e ʻimi mākou i ka hoʻomohala ʻana o nā mea hoʻokele wela a me kā lākou hopena i ke kahua o ka biology molecular.

ʻO ka manaʻo o ka paikikala wela, e pili ana i ka hoʻomehana pinepine ʻana a me ka hoʻoluʻu ʻana i ka hui ʻana, ʻo ia ke kumu o ka hopena polymerase chain reaction (PCR). ʻO ka PCR kahi hana e hoʻonui ai i hoʻokahi a i ʻole kekahi mau kope o kahi kikoʻī o ka DNA ma o kekahi mau kauoha o ka nui, e hana ana i mau tausani a miliona mau kope o kahi kaʻina DNA kikoʻī. ʻO ka hoʻomohala ʻana o nā mea hoʻokele wela ua pāʻani nui i ka hoʻohana ākea a me ka hoʻomohala ʻana o ka ʻenehana PCR.

ʻO nā kaʻa holo kaʻa wela mua he nui a koi ʻia ka hoʻoponopono ʻana i ka mahana a me ka nānā pinepine ʻana. Eia nō naʻe, i ka holomua ʻana o ka ʻenehana, ua lilo nā mea hoʻokele wela o kēia wā i mau mea hana maʻalahi e hiki ke hoʻopaʻa pono i ka mahana a hoʻokō i ka automation. Ua hoʻonui nui kēia mau hoʻomaikaʻi i ka wikiwiki a me ka pono o ka hoʻonui ʻana i ka DNA, e ʻae ana i nā mea noiʻi e hana maʻalahi a hilinaʻi hoʻi i ka PCR.

ʻO kekahi o nā mea hou nui i ka ʻenehana thermal cycler ʻo ia ka hoʻokomo ʻana i ka gradient PCR, kahi e hiki ai ke hoʻāʻo ʻia nā mahana annealing lehulehu i ka manawa hoʻokahi i hoʻokahi hoʻokolohua. Ua hōʻoia ʻia kēia hiʻohiʻona i ka hoʻohana pono ʻana i nā kūlana PCR no kahi hoʻohālike DNA kikoʻī, e mālama ana i ka manawa a me nā kumuwaiwai.

Eia kekahi, ʻo ka hoʻohui ʻana o nā mana PCR manawa maoli i loko o nā mea hoʻokele wela ua hoʻonui hou i kā lākou hoʻohana. ʻO PCR manawa maoli, i ʻike ʻia ʻo quantitative PCR, nānā i ka hoʻonui ʻana i ka DNA i ka manawa maoli, e hāʻawi ana i nā ʻike waiwai i ka nui mua o ke kaʻina DNA pahuhopu. Ua hoʻololi kēia i nā wahi e like me ka nānā ʻana i ka hōʻike gene, genotyping, a me ka ʻike pathogen.

Ua lilo ka miniaturization o nā kaʻa uila wela i mea koʻikoʻi i nā makahiki i hala iho nei, i alakaʻi ʻia e ka pono o ka portability a me ka pono. Ua loaʻa i kēia mau kaʻa kaʻa kaʻa wela paʻa paʻa i nā noi ma ka noiʻi kahua, nā diagnostics point-of-care, a ma nā wahi i kaupalena ʻia i nā kumuwaiwai kahi i nele ai nā ʻōnaehana hana maʻamau.

Ke nānā nei i mua, ka wā e hiki mai ana onā kaʻa uila welae ʻike hou aku i nā mea hou. ʻO nā ʻenehana hou e like me ka PCR kikohoʻe a me nā ʻano hana hoʻonui isothermal e uhaki ana i nā palena o ka hoʻonui ʻana i ka DNA a hāʻawi i nā mea hou no ka ʻike a me ka wikiwiki o ka nucleic acid.

I ka hōʻuluʻulu manaʻo, ua loaʻa i ka hoʻomohala ʻana o nā mea hoʻokele wela i ke ʻano o ka molecular biology, ka holomua ʻana i ka noiʻi, diagnostics, a me ka biotechnology. Mai nā poloka hoʻomehana manual mua loa a hiki i nā mea hana automated holomua o kēia lā, ua hoʻololi nā mea holo kaʻa wela i ka hoʻonui ʻana i ka DNA, e maʻalahi ka hoʻohana a ʻoi aku ka hilinaʻi ma mua o ka wā ma mua. Ke hoʻomau nei ka ʻenehana i ka holomua, ʻo ke kuleana o nā mea hoʻokele wela i ka hana ʻana i ka wā e hiki mai ana o ka molecular biology.