1. PCR Là Gì?
PCR (RT-PCR, Real time PCR viết tắt của Polymerase Chain Reaction) là thiết bị sử dụng kỹ thuật khuếch đại DNA theo thời gian thực, giúp theo dõi quá trình phản ứng PCR ngay trong lúc diễn ra.
Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý phát hiện tín hiệu huỳnh quang được tạo ra bởi các phân tử báo cáo (probe hoặc thuốc nhuộm) trong từng chu kỳ khuếch đại. Nhờ đó, nó cho phép phân tích nhanh chóng và chính xác mà không cần xử lý hậu PCR như kỹ thuật PCR truyền thống.
Máy Realtime PCR không chỉ là công cụ quan trọng trong chẩn đoán bệnh, mà còn được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học và y học hiện đại ngày nay.
2. Ứng Dụng Của Máy PCR
Máy PCR có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế.
Dưới đây là những ứng dụng nổi bật của máy Realtime PCR system:
- Chẩn đoán bệnh truyền nhiễm: Xét nghiệm COVID-19, HBV (viêm gan B), HCV (viêm gan C), HIV, CMV, BKAV, CT/NG, MTB (lao), HSV,…
- Phân tích gen đột biến: Nhằm phát hiện các gen liên quan đến ung thư như u não, ung thư phổi, ung thư máu,…
- Nghiên cứu vi sinh vật học: Xác định và định lượng các tác nhân gây bệnh.
- Ứng dụng trong nông nghiệp: Xác định sinh vật biến đổi gen (GMO) và các tác nhân gây bệnh trên thực vật.
- Khoa học hình sự: Phân tích DNA phục vụ điều tra và giám định.
- Nghiên cứu gen: Định lượng lâm sàng, kiểm tra kiểu gen, phân tích biểu hiện gen.
Đặc biệt trong những lựa chọn nổi bật hiện nay trên thị trường toàn cầu và tại Việt Nam chính là máy 7500 Realtime PCR System. Hệ thống Realtime PCR của Applied Biosystems, tích hợp block nhiệt Peltier (3-6°C/giây) và quang học 5 kênh, lý tưởng cho chẩn đoán và nghiên cứu gen.
3. Cấu Tạo Máy Realtime PCR
Máy Realtime PCR hoạt động dựa trên sự khuếch đại đặc hiệu của enzyme Taq Polymerase, kết hợp với các thành phần như primer, dNTP tự do và probe huỳnh quang.
Cấu tạo của máy Realtime PCR bao gồm hai phần chính trong bảng dưới đây:
Thành phần | Chức năng | Công nghệ |
---|---|---|
Phần Nhiệt (Thermal Component) |
– Điều chỉnh nhiệt độ chính xác từ 4°C đến 115°C – Lặp lại 30–40 chu kỳ để khuếch đại DNA |
Peltier: phổ biến, tốc độ 3–6°C/giây Gia nhiệt bằng khí: nhanh hơn (15–20°C/giây), dùng trong hệ thống rotor Vi mạch MBS: tốc độ rất cao (lên đến 1000°C/giây), chưa phổ biến tại Việt Nam |
Phần Quang (Optical Component) |
– Ghi nhận tín hiệu huỳnh quang từ probe hoặc thuốc nhuộm | CCD Camera: thu tín hiệu bằng chùm tia, xử lý qua phần mềm Photomultiplier Tube (PMT): quét từng mẫu, phù hợp hệ thống rotor Photodiode: ít sử dụng trong máy đời mới |
Tiêu biểu như dòng máy PCR QuanStudio 5 DX được cung cấp bởi Lintech JSC là hệ thống Realtime PCR tiên tiến, tích hợp block nhiệt VeriFlex (6°C/giây) và quang học 4-6 kênh LED-CMOS. Đảm bảo độ chính xác cao, phù hợp chẩn đoán và nghiên cứu vượt trội.
4. Nguyên Lý Hoạt Động Của Máy Realtime PCR
Máy Realtime PCR hoạt động dựa trên quá trình sao chép DNA trong môi trường in vitro, tương tự như phân bào tự nhiên. Từ một lượng DNA nhỏ trong mẫu bệnh phẩm, máy khuếch đại chính xác thành hàng triệu bản sao chỉ trong thời gian ngắn. Quá trình này bao gồm 3 bước chính trong mỗi chu kỳ:
- Biến tính (Denaturation): Tách đôi DNA ở nhiệt độ cao (khoảng 95°C).
- Bắt cặp (Annealing): Primer gắn vào DNA mục tiêu ở nhiệt độ thấp hơn (50-60°C).
- Kéo dài (Extension): Enzyme Taq Polymerase tổng hợp DNA mới ở 72°C.
Tín hiệu huỳnh quang tăng lên theo cấp số nhân sau mỗi chu kỳ, được máy ghi nhận và phân tích theo thời gian thực.
5. Các Vấn đề Kỹ Thuật Cơ Bản Của Realtime PCR
Hiểu các yếu tố kỹ thuật realtime pcr là gì để giúp tối ưu hóa kết quả chuẩn đoán:
Biểu đồ khuếch đại:
- Đường nền (Baseline): Giai đoạn đầu (thường chu kỳ 3-15) khi tín hiệu huỳnh quang tích lũy nhưng chưa vượt ngưỡng. Có thể điều chỉnh tùy thiết bị.
- Ngưỡng (Threshold): Giá trị huỳnh quang cố định, xác định dựa trên đường nền để đo lường tín hiệu đặc hiệu.
- Chu kỳ ngưỡng (Ct): Số chu kỳ mà tín hiệu vượt ngưỡng, phản ánh lượng DNA ban đầu. Theo nghiên cứu của Bio-Rad (2022), “Ct thấp hơn cho thấy nồng độ DNA cao hơn trong mẫu” (Nguồn: Bio-Rad Laboratories).
Đường chuẩn (Standard Curve):
- Được xây dựng từ mẫu chuẩn pha loãng (5-10 lần) để xác định mối quan hệ giữa Ct và nồng độ DNA ban đầu.
- Hệ số tương quan (R²): Đánh giá độ chính xác pipetting, cần đạt ≥ 0.90 để đảm bảo tuyến tính (Nguồn: Applied Biosystems, 2021).
- Hiệu suất phản ứng (E%): Thường từ 90-110%, ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị Ct. Hiệu suất kém có thể do primer không tối ưu hoặc máy không đạt chuẩn.
6. Quy Trình Vận Hành Máy PCR
Để vận hành máy PCR system hiệu quả, bạn cần thực hiện các bước sau:
- Chuẩn bị mẫu: Trộn các thành phần phản ứng (DNA mẫu, primer, probe, dNTP, enzyme) và thực hiện Spin Down để loại bỏ bọt khí.
- Khởi động máy: Mở phần mềm điều khiển trên máy tính, chọn loại xét nghiệm phù hợp.
- Thiết lập chu trình nhiệt: Cài đặt nhiệt độ và thời gian cho từng giai đoạn (biến tính, bắt cặp, kéo dài).
- Chạy phản ứng: Đặt mẫu vào block nhiệt, khởi động máy và theo dõi kết quả qua tín hiệu quang.
- Phân tích dữ liệu: Phần mềm sẽ xử lý tín hiệu và xuất kết quả (đồ thị hoặc giá trị định lượng)
7. Những Điều Cần Biết Khi Lựa Chọn Máy Realtime PCR Tại Thị Trường Việt Nam
Việc chọn máy Realtime PCR phù hợp đòi hỏi cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố sau:
- Công suất máy:
- Máy mini (8-16 giếng): Phù hợp cho xét nghiệm hiện trường.
- Máy 96 giếng: Lý tưởng cho phòng lab trung bình.
- Máy 384 giếng: Dành cho nghiên cứu chuyên sâu.
- Chức năng Gradient nhiệt độ: Hỗ trợ tối ưu hóa phản ứng PCR.
- Số kênh màu:
- 2 kênh: Ứng dụng cơ bản.
- 4-5 kênh: Đáp ứng đa số kit chẩn đoán.
- 6-8 kênh: Nghiên cứu nâng cao.
- Độ chính xác nhiệt độ: Đảm bảo kết quả đồng nhất giữa các giếng.
- Tốc độ gia nhiệt: Peltier (3-6°C/giây), rotor (15-20°C/giây).
- Giao diện: Ưu tiên phần mềm thân thiện, hỗ trợ xử lý dữ liệu nhanh.
- Giá máy PCR: 200 đến 1 tỷ vnđ tùy thương hiệu và tính năng cũng như tùy thuộc vào nhà phân phối.
- Bảo hành bảo trì máy PCR: Chọn nhà cung cấp uy tín, hỗ trợ kỹ thuật lâu dài.
8. Lintech JSC là Đại Lý Chính Hãng Phân Phối Máy PCR Nhiều Chủng Loại
Lintech JSC là nơi uy tín tại Việt Nam, với 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị y tế chuyên cung cấp máy Realtime PCR chính hãng từ các thương hiệu danh tiếng như Abbott và Thermo Fisher Scientific, đảm bảo chất lượng vượt trội cho chẩn đoán và nghiên cứu.
Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị y tế và phòng thí nghiệm, Lintech JSC đã triển khai thành công hàng loạt dự án cung cấp máy PCR như QuanStudio 5 DX và 7500 Real-Time PCR System cho các bệnh viện lớn như Chợ Rẫy, Bệnh viện Tâm Anh, trung tâm xét nghiệm, và viện nghiên cứu trên toàn quốc.
Đội ngũ kỹ thuật viên được đào tạo bài bản từ các hãng sản xuất, cùng dịch vụ hậu mãi toàn diện bao gồm lắp đặt, bảo trì và hỗ trợ kỹ thuật 24/7, giúp Lintech JSC khẳng định vị thế là đối tác đáng tin cậy, mang đến giải pháp PCR tối ưu và hiệu quả cho khách hàng.