以提供平易近人之 CRISPR 检测设定独特的循环温控算法

在过去的几年里，CRISPR（规律间隔成簇短回文重复序列）相关的基因组编辑技术已经成为生命科学领域最引人注目的创新技术。通过这类系统，研究人员就可以对活细胞和有机体中的基因进行永久性地修饰，并且未来能实现精准地纠正人类基因组中特定位置上的基因突变，从而治疗遗传性疾病。

在 CRISPR 系统分析和下游基因编辑检测的全过程中，精确的反应温度控制是确保成功结果的关键因素。不仅应准确地维持稳定的反应温度，还应控制某些步骤中的冷却速率。例如，要求将反应混合物加热至 95 °C，然后以 1°C／秒的温度变化速率冷却至 85°C，再以 0.3°C／秒的温度变化速率缓慢冷却至室温。利用热循环仪（即PCR仪）来控制分析温度是一种极好的办法。

热循环仪可用于加热或冷却反应混合物到达特定温度，并可以在一定时间段内保持温度稳定。这使它们成为需要精确处理的分析过程中进行温度控制的理想仪器。某些热循环仪可调节成以更缓慢的温度变化速率进行加热或冷却，以适应上述任务的要求。然而，事实上由于加热和冷却不是以恒定速率进行（见图 1），要精确地规定任务所需的温度变化速率并不容易。

图 1. 典型的温度变化曲线

以从 85°C以 0.3°C／秒的温度变化速率降温至室温为例：通过将温度变化速率调节为 0.3°C／秒，您可以轻松设置 85°C和 25°C，让其运行即可。但在开始阶段反应混合物的冷却速率可能会高于 0.3°C／秒，而在结束阶段则可能低于 0.3°C／秒。

另一种方法是在每个循环之后通过改变某一步骤的温度设置从而控制温度缓慢变化。通过这种方法，您在整个过程中可以实现精确的时间和温度控制，但是运行程序会较为复杂。您需要配置的程序包括两个或两个以上的温度维持步骤（这样可以进行重复或循环运行），在每次重复（循环）运行后改变温度设置。

再次以上述例子进行说明，对于 85°C的反应混合物，您需要设置一个 84.7°C维持 2秒的步骤，一个 84.1°C维持 2秒的步骤，并设置温度下降 1.2°C／循环，然后重复这两个步骤 50次。采用此方法可实现每 2秒精确下降 0.6°C。如果您希望使温度变化更加平稳，可以设置一个 84.7°C维持 1秒的步骤，一个 84.4°C维持 1秒的步骤，温度下降 0.6°C／循环，然后重复这两个步骤 100次。大多数循环仪具有循环次数上限值，因此您可能需要添加更多的温度维持步骤，以减少循环次数（见表 1）。您需要考虑的因素有步骤数、相邻步骤间的温度差、每次循环设置的温度下降值和循环次数。

表 1

蓝光生物科技公司（Blue-Ray Biotech）的新型 TurboCycler Lite 基因扩增仪为控制温度缓慢变化提供了一种新的选择。通过重复单个温度步骤，您仅需要设置每次循环的温度下降值即可满足冷却速率的要求，重复此步骤直至达到最终温度。如果所需循环次数超过了上限值（TurboCycler Lite循环次数上限值为 99），仅需添加另外的重复设置即可（见表 2）。

表 2

这种先进的温度缓慢变化控制技术使 TurboCycler Lite 成为 CRISPR 相关分析的理想仪器。此款仪器还配备了全温度范围的热盖，可用作 NGS 样品前处理和其他实验的恒温培养器。

生物技术的发展革新快速，简化并加速了研究人员对自然真理的探索。作为生命科学界的一员，蓝光生物科技秉持开发最具创新性的实验仪器和提供最佳服务的承诺，助力科学家实现梦想。

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