เทคโนโลยี Microfluidic Array Plate (MAP)

                 เครื่องเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมดิจิตอล (Digital PCR, dPCR) เป็นเครื่องสำหรับวิเคราะห์หาปริมาณสารพันธุกรรมที่แท้จริงโดยไม่สร้าง Standard curve ซึ่งความแม่นยำของเครื่องดิจิตอลพีซีอาร์จะขึ้นกับจำนวนของอนุภาคที่สร้างขึ้น

                 QuantStudio Absolute Q Digital PCR ของบริษัท Applied Biosystems เป็นเครื่องดิจิตอลพีซีอาร์ ที่พัฒนาขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการกระจายอนุภาคหรือการแบ่งส่วนของปริมาณสารพันธุกรรมได้นำเทคโนโลยี Microfluidic array plate (MAP) ที่เป็นเอกสิทธิ์เฉพาะของ ABI เพื่อเพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพของผลการทดลองให้สูงขึ้น โดยเทคโนโลยี MAP จะมีการแบ่งหน่วยย่อยของปฏิกิริยาออกเป็น 16 dPCR reaction units ทำให้ง่ายต่อการแยกสารพันธุกรรม เมื่อดูในแต่ละช่องของปฏิกิริยา dPCR (Opaque square) จะประกอบไปด้วย 20,480 Fixed array microchamber แต่ละไมโครแชมเบอร์จะเชื่อมต่อกันทำให้อนุภาคของปฏิกิริยา PCR กระจายเข้าสู่ไมโครแชมเบอร์จากนั้นจะเข้าสู่ปฏิกิริยาการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมในปฏิกิริยา PCR และเมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา จำนวนของไมโครแชมเบอร์ที่สามารถเพิ่มจำนวนสารพันธุกรรมได้สำเร็จจะถูกนำไปคำนวณหาปริมาณของสารพันธุกรรมที่เกิดขึ้น (ภาพที่ 1) โดยวิเคราะห์จากการจับภาพของสีฟลูออเรสเซนต์ภายใน MAP ซึ่งในปฏิกิริยา PCR จะตรวจวิเคราะห์จากโพรบ 2 ชนิด คือ โพรบ FAM และโพรบอ้างอิง (ROX) เพื่อใช้ในการคำนวนหาจำนวนอนุภาค เมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุด ภาพ D สีแดง (ROX channel) แสดงถึงอนุภาคที่โหลดสำเร็จแต่ไม่มี PCR เป้าหมาย และในจุดสีเขียว (FAM channel) แสดงถึงอนุภาคที่มี PCR เป้าหมาย

ภาพที่ 1 เทคโนโลยี Microfluidic array plate technology (Dueck et al., 2019)

                   โดยการใช้เทคโนโลยี Microfluidic Array Plate (MAP) จะมีความแม่นยำในการสร้างอนุภาคมากกว่าการสร้างอนุภาคแบบ Emulsion-based หรือ Droplet digital PCR (ddPCR) ที่ใช้หลักการของ Fluid shearing ในการสร้างแต่ละอนุภาค อาจทำให้มีความหลากหลายของอนุภาคในปฏิกิริยาที่อาจเกิดจากกระบวนการสร้างและกลับมารวมตัวกันได้ แต่ย่างไรก็ตามเทคโนโลยี QuantStudio Absolute Q MAP ใช้หลักการแทนที่ทางกายภาพ จึงทำให้เครื่อง Absolute Q มีความแม่นยำในการสร้างอนุภาค นอกจากนี้ยังสามารถลดปริมาณตัวอย่างที่สูญเสีย (Dead volume) ไปได้ และสามารถสร้าง Microreation ได้ในปริมาณมาก ทำให้การคำนวณหาปริมาณของสารพันธุกรรมแม่นยำยิ่งขึ้น

            โดยขั้นตอนการทำปฏิกิริยาของเครื่อง QuantStudio Absolute Q Digital PCR มีขั้นตอนที่ง่ายม่ซับซ้อนและมีความแม่นยำสูง โดยเครื่อง QuantStudio Absolute Q Digital PCR ภายใต้แบรน Applied Biosystems เป็นเครื่องที่รวมทุกขั้นตอนไว้ในเครื่องเดียว ตั้งแต่ขั้นตอนการกระจายอนุภาค การเพิ่มจำนวนปริมาณของสารพันธุกรรม จนไปถึงการวิเคราะห์ผลการทดลอง (ภาพที่ 2)

ภาพที่ 2 ขั้นตอนการทำปฏิกิริยา dPCR ของ Absolute Q Digital PCR
(ที่มา: https://www.thermofisher.com/th/en/home/life-science/pcr/digital-pcr/quantstudio-absolute-q-system.html)

ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติม: https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/A52864?SID=srch-srp-A52864
หรือติดต่อแผนก Technical support e-mail: TAS@3nholding.com หรือฝ่ายงาน Life Science product โทร 02-274-8331

บทความโดย: คุณธัญวรัตม์ สุคนธา
ตำแหน่ง: Technical Application Specialist