تشخیص مولکولی:
تشخیص مولکولی عبارت است از استفاده از روش‌های متعدد برای شناسایی و یا اندازه‌گیری نشانگرهای بیولوژیکی خاص در پروتئوم و ژنوم انسانی، ویروسی و میکروبی. این فرایند به کمک مطالعه DNA، RNA و پروتئین‌های موجود در مایعات یا بافت، به دنباله‌های DNA یا RNA که کدگذاری می‌کنند، می‌پردازد.
اهمیت تشخیص مولکولی در پزشکی:
آزمایشات مولکولی در حوزه‌های مختلفی از جمله سرطان، فارماکوژنومیک (تشخیص داروهایی که برای هر فرد مناسب‌تر هستند – یا همان پزشکی شخصی)، ژنتیک، بیماری‌های عفونی، پیش از تولد، بیماری‌های عصبی، بیماری‌های قلبی عروقی و حتی آنالیز پزشکی قانونی و غیره، مورد استفاده قرار می‌گیرند. با استفاده از این آزمایشات، می‌توان پاتوژن‌ها را شناسایی کرد، از جمله ویروس‌های خاص مسئول بیماری‌های تنفسی، ادراری، واژنی، مقاربتی، دستگاه گوارش و سایر عوامل بیماری‌زا!
تجهیزات پزشکی آزمایشگاه تشخیص مولکولی
روش‌های مختلف در تشخیص مولکولی:
یکی از مزیت‌های تشخیص مولکولی، نسبت به روش‌های نمونه‌برداری سنتی، دقت بیشتر و توانایی شناسایی زودهنگام بیماری‌هاست. روش‌های متداول شامل شیمی بالینی (بررسی مایعات بدن) و سنجش‌های بیولوژیکی آزمایشگاهی مانند PCR-ELISA، هیبریداسیون فلورسانس و غیره می‌باشند.
واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) به عنوان یکی از محبوب‌ترین روش‌ها در تشخیص مولکولی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش برای افزایش تعداد مولکول‌های اسید نوکلئیک به کار می‌رود و در نتیجه، توالی هدف در نمونه تکثیر می‌شود.
استفاده از نمونه‌های ساده‌ای مانند خون برای به دست آوردن اطلاعات ژنتیکی از تومورها، پیوندها یا جنین‌ها می‌تواند کارآمد باشد. زیرا اسیدهای نوکلئیک مورد نیاز برای روش‌های تشخیص مولکولی، در پلاسمای انسان حضور دارند.
دستگاه ترمال سایکلر: پایه اصلی تکنیک PCR
دستگاه ترمال سایکلر ابزار اساسی برای اجرای تکنیک PCR است. این تکنیک، علی‌رغم استفاده گسترده در حال حاضر برای شناسایی توالی‌های DNA، با وجود رونق تکنیک‌های دیگری همچون PCR زمان‌واقعی (qPCR)، توالی‌یابی مستقیم، تست میکرواری، dPCR و غیره، به تدریج گسترش یافته است. تراشه‌های میکرواری، تراشه‌های پیش‌ساخته‌ای هستند که امکان آزمایش همزمان نشانگرهای متعدد را فراهم می‌کنند. آرایه‌های پروتئینی با کارایی بالا می‌توانند از DNA یا آنتی‌بادی‌های مکمل برای اتصال استفاده کنند و در نتیجه، می‌توانند پروتئین‌های مختلف را همزمان شناسایی کنند.
تجهیزات پزشکی آزمایشگاه تشخیص مولکولی
رشد بازار تجهیزات آزمایشگاهی تشخیص مولکولی:
محدوده استفاده از آزمایش RT-PCR به دلیل شیوع COVID-19 در سال‌های اخیر چندین برابر شده است. با این حال، حتی در آینده‌ای بدون شیوع کووید، انتظار می‌رود که RT-PCR / qPCR (همچنین به نام PCR کمی شناخته می‌شود) یا dPCR (PCR دیجیتال) نسبت به PCR سنتی به دلیل پیشرفت‌های ژنتیکی، شیوع بیماری‌های عفونی و رو به رشد بودن این فناوری‌ها، رونق بیشتری پیدا کنند. استفاده از نشانگرهای زیستی برای تشخیص بیماری‌ها مانند سرطان، بیماری‌های قلبی-عروقی و غیره، از مزیت‌های روش‌های تشخیص مولکولی نسبت به روش‌های دیگر، مانند بیوپسی است، زیرا کمتر تهاجمی بوده و فرصتی برای تشخیص و درمان زودهنگام بیماری‌ها را فراهم می‌کند.
تجهیزات و مواد مورد نیاز:
تجهیزات و مواد مصرفی مورد استفاده در آزمایشگاه‌های تشخیص مولکولی شامل تجهیزات/ابزار، معرف‌ها و مواد مصرفی مختلفی می‌شوند. معرف‌ها برای ایجاد واکنش شیمیایی استفاده می‌شوند، در حالی که مواد مصرفی شامل پیپت‌ها، میکروپیپت‌ها، اسلایدها و غیره می‌باشند. این تجهیزات و مواد مصرفی بر اساس فناوری مورد استفاده برای آزمایش، مانند توالی‌یابی DNA، واکنش زنجیره‌ای پلیمراز، فناوری تکثیر اسید نوکلئیک همدما، تکثیر با واسطه رونویسی، هیبریداسیون درجا، ریزآرایه‌ها، طیف‌سنجی جرمی و غیره، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در نهایت تمام تجهیزات مورد استفاده در آزمایشگاه‌های تشخیص مولکولی می‌توانند در چهار دسته‌ی کلی زیر قرار گیرند: جداسازی، استخراج، خالص‌سازی و پردازش نوکلئیک‌اسید (DNA/RNA) مانند رونویسی معکوس، تکثیر، تجزیه و تحلیل و تجهیزات عمومی.
تجهیزات پزشکی آزمایشگاه تشخیص مولکولی
تجهیزات آزمایشگاهی در تشخیص مولکولی
با توجه به گستره کاربرد، تجهیزات لازم برای آزمایشگاه‌های تشخیص مولکولی عموماً شامل موارد زیر است:
- یخچال و فریزر: برای نگهداری مواد شیمیایی، معرف‌ها، کیت‌ها و محصولات در دمای مناسب.
- ورتکس میکسر: برای مخلوط کردن سریع اجزای مایع در لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- سانتریفیوژ: جهت جداسازی مواد بر اساس چگالی.
- ترمال سایکلر: برای انجام روش PCR به منظور تکثیر بخش‌های اسید نوکلئیک.
- اسپکتروفتومتر: برای اندازه‌گیری غلظت نمونه‌ها.
- دستگاه توالی‌یاب DNA: برای توالی‌بندی DNA و شناسایی توالی‌های مختلف.
- میکروسکوپ: برای مشاهده سلول‌ها و بافت‌ها تحت میکروسکوپ.
- سیستم الکتروفورز: برای جداسازی و تفکیک مولکول‌ها بر اساس اندازه و بار الکتریکی آن‌ها.
- 9. اتوکلاو: جهت استریل‌سازی و ضدعفونی‌سازی تجهیزات.
- دستگاه انکوباتور: برای نگهداری و رشد سلول‌ها و میکروارگانیسم‌ها.
- PH متر: برای اندازه‌گیری اسیدیته یا بازیته محلول‌ها.
- میکروتوم: برای برش نازک از بافت‌ها به منظور مشاهده تحت میکروسکوپ.
- حمام آب: جهت نگهداری نمونه‌ها در دمای ثابت.
- ژل داک: برای اجرای الکتروفورز ژل.
- میکروسانتریفیوژ: برای جداسازی و پردازش نمونه‌های کوچک.
- شیکر: برای مخلوط کردن مواد در ظروف مختلف.
- کابینت ایمنی زیستی: برای ایمنی و حفاظت از پرسنل در انجام کارهای آزمایشگاهی.
- هود لامینار: جهت ایجاد محیط کاری ستریل برای انجام کارهای حساس.
- سیستمهای بلاتینگ: برای انجام برخی از روش‌های تشخیص مولکولی مانند آمپلیفیکاسیون.
- آنالایزر هماتولوژی و آنالایزر شیمی بالینی: برای اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل عناصر خونی و شیمیایی در نمونه‌ها.
این تجهیزات اساسی برای انجام آزمایشات تشخیص مولکولی هستند و نقش بسیار مهمی در پیشرفت تحقیقات و دستیابی به نتایج دقیق دارند.
یخچال و فریزر
استفاده از فریزرها برای نگهداری نمونه‌های بیمار و کشت بافتی که منجمد شده‌اند بسیار حیاتی است. با دارا بودن دمای منفی ۸۰ درجه سانتی‌گراد، این تجهیزات امکان نگهداری ایمن نمونه‌های حساس را فراهم می‌کنند. به جای استفاده از دو تجهیزات مجزا، امروزه از واحدهای ترکیبی یخچال و فریزر نیز برای این منظور استفاده می‌شود.
ورتکس میکسر یا مینی فیوژ
ورتکس میکسرها یا مینی فیوژ‌ها برای مخلوط کردن سریع اجزای مایع در لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها از یک موتور الکتریکی با یک محور محرک عمودی و یک فنجان لاستیکی که به آن متصل است، تشکیل شده‌اند. با سرعت‌های متفاوت، مواد مایع در لوله‌ها به خوبی مخلوط و اختلاط می‌شوند، که برای فرآیندهای آزمایشگاهی بسیار اساسی است.
سانتریفیوژ
استفاده از سانتریفیوژها برای جداسازی قطعات بر اساس چگالی اجزا ضروری است. این تجهیزات می‌توانند سانتریفیوژهای یخچالی یا غیر یخچالی باشند و برای مقادیر کم نمونه‌ها که نیاز به سرعت بالا دارند نیز استفاده می‌شوند.
تجهیزات پزشکی آزمایشگاه تشخیص مولکولی
ترمال سایکلر
ترمال سایکلرها ابزارهای اساسی برای تکثیر بخش‌های اسیدنوکلئیک از طریق واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) هستند. این دستگاه‌ها اجازه می‌دهند تا نمونه‌ها در دماهای مختلفی مورد بررسی و تکثیر شوند، که این امر برای تشخیص توالی‌های مختلف DNA بسیار حیاتی است.
اسپکتروفتومتر
اسپکتروفتومترها برای اندازه‌گیری غلظت نمونه‌ها و تجزیه و تحلیل نور مرئی، اشعه ماوراء بنفش، یا انتشار و بازتاب نور مادون قرمز بر اساس طول موج استفاده می‌شوند. این تجهیزات بسیار مهم برای تعیین کمیت اسیدهای نوکلئیک در نمونه‌ها هستند.
دستگاه توالی‌یاب DNA
استفاده از دستگاه‌های توالی‌یاب DNA بسیار مهم است، زیرا به ما اجازه می‌دهند تا توالی‌بندی DNA و شناسایی توالی‌های مختلف در آن را انجام دهیم. این فناوری اساسی برای شناسایی ماده ژنتیکی در نمونه‌ها است.
میکروسکوپ
استفاده از میکروسکوپها به ویژه همراه با دوربین، برای بررسی و ارزیابی نمونه‌ها و ذخیره نتایج بسیار حیاتی است.
سیستم الکتروفورز
بیشتر مولکول‌های زیستی به‌عنوان ذرات باردار الکتریکی در محلول‌های با pH مشخص حضور دارند. هنگامی که جریان الکتریکی از یک ماتریس دیگر عبور می‌کند، حرکت مولکول‌ها نسبت به سیال تحت تأثیر یک میدان الکتریکی قابل مشاهده است.
دستگاه SDS PAGE
این دستگاه نوعی تکنیک الکتروفورز است که برای جداسازی پروتئین‌ها بکار می‌رود. فرآیند الکتروفورز برای جداسازی DNA، RNA و پروتئین‌ها بر اساس اندازه و بار الکتریکی، تشخیص جهش و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اتوکلاو
اتوکلاو در آزمایشگاه‌ها برای استریل کردن تجهیزات و ابزار آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انکوباتور
این دستگاه‌ها برای حفظ شرایط بهینه مانند دما و رطوبت در هنگام رشد و نگهداری کشت‌ها استفاده می‌شوند.
تجهیزات پزشکی آزمایشگاه تشخیص مولکولی
PH متر
PH متر برای اندازه‌گیری اسیدیته یا قلیاییت در محلول‌های مبتنی بر آب استفاده می‌شود.
میکروتوم
این ابزار برای برش دادن نمونه‌های بافت به کار می‌رود و برش‌های نازکی از بافت تولید می‌کند که می‌توان آن‌ها را زیر میکروسکوپ مشاهده کرد.
حمام آب یا بن ماری
حمام آب وسیله‌ای است که در آزمایشگاه‌ها برای انکوبه کردن نمونه‌ها در آب نگهداری شده در دمای یکنواخت، کنترل‌شده و ثابت استفاده می‌شود.
ژل داک
این ژل‌ها برای ثبت و اندازه‌گیری اسیدنوکلئیک، پروتئین‌ها یا آنتی‌بادی‌های برچسب‌دار در انواع مختلف محیط‌ها مانند آگارز، اکریل آمید یا سلولز استفاده می‌شود.
کابینت‌های ایمنی زیستی و هود لامینار
کابینت ایمنی زیستی و هود لامینار برای انتقال آسپتیک کشت میکروبی و کار با مواد بیولوژیکی استفاده می‌شود.
سیستمهای بلاتینگ
این سیستم‌ها برای جداسازی و شناسایی توالی‌های مختلف DNA و RNA به کار می‌روند.
با راشا زیست همراه باشید…
