Trục tuyến tính chính xác, không cần bảo trì cho thiết bị chẩn đoán DNA trong phòng thí nghiệm

• Yêu cầu: Bàn trượt tuyến tính vít me drylin® SHT, động cơ điện drylin®
• Tiêu chí: Giải pháp chuyển động tuyến tính phải cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác và an toàn nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình điện di
• Ngành: Công nghệ y tế
• Thành công cho khách hàng: Việc ứng dụng hệ thống drylin® giúp tự động hóa quá trình ép các tấm kính điện di chứa gel polyacrylamide lên bộ trao đổi nhiệt với độ chính xác và độ đồng đều cao. Nhờ đó, chất lượng phân tách điện di của các mẫu được phân tích được cải thiện đáng kể so với phiên bản trước của hệ thống DNA Pointer.

Trong lĩnh vực chẩn đoán đột biến di truyền (ví dụ như phát hiện sớm ung thư), mục tiêu là nhận diện những thay đổi di truyền trước khi xuất hiện các triệu chứng lâm sàng. Vì vậy, độ nhạy là yếu tố quyết định đối với các công nghệ phát hiện những biến thể di truyền kích thước nhỏ.

Một trong những phương pháp được sử dụng là điện di axit nucleic tự nhiên, thường được biết đến với tên gọi SSCP. Các yếu tố vật lý quan trọng ảnh hưởng đến cấu trúc ssDNA và mô hình SSCP bao gồm: độ pH, cường độ ion và đặc biệt là nhiệt độ. Tuy nhiên, việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình điện di là một thách thức lớn do nhiệt sinh ra từ dòng điện. Dẫu vậy, đây lại là yếu tố rất quan trọng vì đã được chứng minh có thể nâng cao tỷ lệ phát hiện đột biến.

Để giải quyết vấn đề này, thiết bị SSCP đa nhiệt độ mang tên DNA Pointer System đã được phát triển. Thiết bị thực hiện phân tích di truyền thông qua quá trình phân tách điện di kết hợp với việc thay đổi nhiệt độ gel theo trình tự.

Trong quá trình vận hành, gel điện di được ép tiếp xúc với bộ trao đổi nhiệt. Để đảm bảo nhiệt được phân bố đồng đều trong gel, các tấm kính điện di phải được liên kết chính xác với bộ trao đổi nhiệt. Ở phiên bản tiền nhiệm của hệ thống, các tấm kính được đưa vào buồng điện di bằng thao tác thủ công và được cố định bằng hai cần gạt cam kẹp.

Để nâng cao tính thuận tiện khi vận hành thiết bị và đặc biệt là tăng cường khả năng kiểm soát nhiệt độ an toàn trong quá trình điện di, cần có một giải pháp dẫn hướng tuyến tính phù hợp để thay thế cơ cấu cần gạt cam này.

Một trong những thành phần chính của phiên bản mới nhất của hệ thống DNA Pointer là bàn trượt tuyến tính vít me drylin® SHT kết hợp với động cơ bước NEMA 23 từ danh mục sản phẩm drylin® E. Hệ thống được điều khiển thông qua bộ vi xử lý.

Việc tích hợp hệ thống drylin® E cho phép tự động hóa quá trình ép các tấm kính điện di chứa gel polyacrylamide lên bộ trao đổi nhiệt với độ chính xác cao và lực ép đồng đều. So với phiên bản DNA Pointer trước đây, giải pháp này đã cải thiện đáng kể chất lượng phân tách điện di của các mẫu phân tích.

Khả năng kiểm soát nhiệt độ được nâng cao đã tác động trực tiếp đến kết quả của quy trình SSCP, giúp việc phát hiện các biến thể gen đột biến trong những gen được phân tích trở nên ổn định, có khả năng lặp lại cao và nhạy hơn.

Sau quá trình đánh giá và thử nghiệm, hệ thống drylin® hiện đang được xem xét để tích hợp vào một số thiết bị tiền sản xuất trong các giai đoạn phát triển tiếp theo.