KỸ THUẬT XÉT NGHIỆM PCR VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẨN ĐOÁN SINH HỌC PHÂN TỬ

Table of Contents

PCR là một kỹ thuật được nhắc đến nhiều gần đây trong xét nghiệm chẩn đoán y học, đặc biệt trong xét nghiệm chẩn đoán covid-19. Phương pháp xét nghiệm PCR sử dụng trong phòng thí nghiệm với mục đích để nhân bản hàng triệu bản sao của một đoạn DNA mục tiêu. Vậy nguyên tắc hoạt động chính của PCR là gì? Và ứng dụng chính của xét nghiệm PCR trong chẩn đoán y học gồm những gì?

PCR là gì?

PCR (Polymerase Chain Reaction) là một kỹ thuật nhanh chóng và hiệu quả được sử dụng để khuếch đại một đoạn DNA mục tiêu có kích thước nhỏ tạo ra hàng triệu bản sao của DNA. Nói cách khác, PCR cho phép tạo ra hàng triệu bản sao của một chuỗi DNA cụ thể từ một mẫu nhỏ ban đầu hay thậm chí là một bản sao duy nhất.

PCR được xem là một quá trình quan trọng đối với một loạt các công nghệ di truyền trong nghiên cứu y học và sinh học. Đặc biệt trong các xét nghiệm sinh học phân tử, PCR là 1 quá trình không thể thiếu giúp con người nghiên cứu sâu vào phân tích vật liệu di truyền DNA/RNA.  

Nguyên tắc hoạt động của kỹ thuật PCR

Nguyên tắc hoạt động của phản ứng PCR

Phản ứng PCR được thực hiện dựa trên nguyên tắc khuếch đại một đoạn trình tự DNA đặc hiệu in vitro do sự xúc tác của enzyme DNA polymerase. Sự khuếch đại này được thực hiện nhờ các chu trình luân nhiệt (có thể 20-40 chu kỳ) gồm 3 bước:

+ Biến tính (Denaturation 950C): tách rời DNA mạch đôi thành mạch đơn bằng nhiệt.

+ Bắt cặp (Annealing 400C – 700C) cho phép sự bắt cặp giữa mồi với khuôn mẫu DNA.

+ Kéo dài (Elongation 720C) mạch mới được tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung nhờ DNA polymerase

Các thành phần cần thiết để thực hiện phản ứng PCR

Các thành phần cơ bản trong 1 phản ứng PCR

Khi thiết lập 1 phản ứng PCR, bất kể đối với mẫu DNA nào đều yêu cầu các thành phần sau:

 – Khuôn DNA.

– Mồi (Primer): Là trình tự oligonucleotide có khả năng bắt cặp chuyên biệt với đầu 5’ hay đầu 3’ của đoạn DNA cần nhân bản sao. Mồi được dùng trong phản ứng PCR theo từng cặp mồi gồm mồi xuôi và mồi ngược tính theo chiều phiên mã. Mồi xuôi có trình tự nucleotide cùng chiều với sợi mang mã, mồi ngược có trình tự nucleotide bổ sung với sợi mang mã của đoạn DNA cần nhân bản sao.

– dNTP (deoxynucleotide triphosphate): dNTP là hỗn hợp gồm 4 thành phần cần cho sự tổng hợp DNA là dATP, dGTP, dCTP, dTTP.

– DNA polymerase: enzym có vai trò kéo dài mạch mới bổ sung với mạch khuôn từ các mồi khởi đầu với đặc điểm chịu nhiệt, không bị mất hoạt tính ở nhiệt độ cao của bước biến tính.

– Dung dịch đệm cho phản ứng PCR ( buffer): thành phần Tris-HCl pH 8,3 ; KCl, MgCl2 và Gelatin. Dung dịch đệm có vai trò trong việc tạo sự kết hợp chặt chẽ giữa các dNTP, kích hoạt vị trí hoạt động của DNA polymerase. Dung dịch đệm có ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính đặc hiệu và hiệu suất của phản ứng PCR .

Một phản ứng PCR hoàn chỉnh có thể được thực hiện trong vài giờ, hoặc thậm chí ít hơn một giờ với một số máy tốc độ cao nhất định.

Sau khi PCR được hoàn thành trong máy luân nhiệt, một phương pháp gọi là điện di trên gel agarose có thể được sử dụng để kiểm tra số lượng và kích thước của các đoạn DNA được tạo ra.

Hình ảnh nạp mẫu sản phẩm PCR (A) và kết quả điện di (B) trên gel agarose nhuộm bằng Ethidium Bromide 

Ứng dụng của PCR trong chẩn đoán y khoa?

Kỹ thuật xét nghiệm PCR là một công cụ chẩn đoán tuyệt vờicho phép con người nhân lên cả triệu đoạn AND (ARN) trong thời gian rất ngắn với độ nhạy và độ đặc hiệu cao. Ứng dụng của PCR trong chẩn đoán y học bao gồm:

+ Chẩn đoán các bệnh truyền nhiễm trên người: Dựa trên cơ sở phát hiện vi khuẩn hoặc virus lây nhiễm như HIV, bệnh lao (TB), Viêm gan B (HBV), Viêm gan C (HCV) Ung thư cổ tử cung (HPV)…

+ Chẩn đoán các bệnh di truyền, Sửa đổi các đoạn DNA.

+ Phân tích pháp y: Xác định dấu vân tay di truyền, xét nghiệm DNA, quan hệ huyết thống,  điều tra tội phạm..

+ Dòng hóa DNA: Cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra các bản sao giống hệt nhau của một đoạn DNA, nghiên cứu sự biểu hiện gen

Ngoài lĩnh vực y học, phương pháp PCR còn được áp dụng trong việc sản xuất các bộ kit chẩn đoán mầm bệnh trong đa dạng lĩnh vực khác bao gồm: Xác định bệnh trên người, thú y, thủy sản, vi sinh thực phẩm, định danh,..

Hiện nay, công ty TNHH GIẢI PHÁP Y SINH ABT là 1 doanh nghiệp hàng đầu áp dụng phương pháp PCR, Real-time PCR thành công trong việc sản xuất các bộ kit chẩn đoán mầm bệnh. Để biết thêm thông tin chi tiết về kỹ thuật xét nghiệm PCR, cũng như khám phá các bộ kit chẩn đoán của ABT trong Y học.. Qúy khách hàng vui lòng để lại email qua:….

Bài viết liên quan

H. Pylori

CÁC XÉT NGHIỆM VỚI HELICOBACTER PYLORI

Hiện nay, rất nhiều phương pháp được ứng dụng để xét nghiệm Helicobacter Pylori . Dựa vào nguyên lí xét nghiệm, các phương pháp được chia thành hai dạng chính với mục đích và chỉ định khác nhau: Xét nghiệm xâm lấn và xét nghiệm không xâm lấn. Bài viết này sẽ cung cấp kiến thức tổng quan về H. Pylori và các kiến thức quan trọng trước khi lựa chọn phương pháp xét nghiệm phù hợp.

Read More »

Viêm gan B – Tổng quát và chẩn đoán

Vi rút viêm gan B có 3 loại kháng nguyên chính: HBsAg, HBeAg và HBcAg tương ứng với 3 loại kháng thể, lần lượt là: Anti-HBs, Anti-HBe và Anti-HBc. Xét nghiệm phát hiện các kháng nguyên, kháng thể này có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định bệnh, thể bệnh cũng như diễn biến bệnh. Hiện tại HBV có 8 kiểu gen ( genotype) là A,B,C,D,E,F,G,H phân bố trên thế giới,  Việt Nam chủ yếu nhiễm kiểu B và C.

Read More »
gbs

GBS VÀ NGUYÊN NHÂN PHẢI SÀNG LỌC TRƯỚC SINH

“Mẹ tròn con vuông” là câu chúc với mong ước sức khỏe của người mẹ và bé được đảm bảo. Giai đoạn sinh con có nhiều yếu tố gây ảnh hưởng đến sức khỏe và thậm chí là tính mạng của mẹ và bé. Việc kiểm tra sức khỏe thai phụ trước sinh là điều rất cần thiết nhằm phát hiện và can thiệp kịp thời các tác nhân gây ảnh hưởng sức khỏe, tính. Liên cầu khuẩn Group B streptococcus (GBS) là một loại vi khuẩn vô hại cho những người mang, nhưng nếu không điều trị, nó có thể được truyền cho em bé trong khi sinh con và gây ra những hậu quả nghiêm trọng.

Read More »
định tuýp hpv

Định tuýp HPV bằng kỹ thuật xét nghiệm Reverse Dot Blot (RDB)

Ước tính mỗi người phụ nữ sẽ mắc phải ít nhất 1 loại HPV trong đời. Tuy nhiên, không phải loại HPV nào cũng gây bệnh và không phải loại HPV gây bệnh nào cũng có thể dẫn đến ung thư cổ tử cung. Xét nghiệm tầm soát virus HPV, sàng lọc ung thư cổ tử cung giúp giảm tới 70% tỉ lệ mắc phải. Bằng phương pháp reverse dot blot, ABT mang đến một giải pháp sàng lọc định tuýp HPV hiệu quả hỗ trợ đắc lực cho việc xác định và điều trị, có thể phát hiện cùng lúc lên đến 35 tuýp HPV đặc hữu và phổ biến ở khu vực châu Á.

Read More »
nested pcr

Nested PCR – Kỹ thuật PCR nâng cao và 3 điều cần phải biết

PCR là một kỹ thuật được phát triển vào những năm 1970, mục tiêu chủ yếu là nhân bản DNA mục tiêu thành nhiều các bản sao. Trong vài thập kỷ qua, PCR truyền thống đã được cải tiến thành các loại kỹ thuật đa dạng, hiện nay có hơn 30 biến thể của kỹ thuật PCR (Rajalakshmi, 2017). Trong đó, nested PCR là một trong kỹ thuật biến thể có khả năng gia tăng tính đặc hiệu của phản ứng.

Read More »
RPA

RPA – nguyên lý và ứng dụng

Trong lĩnh vực sinh học phẩn tử, việc khuếch đại một đoạn vật chất di truyền lên gấp nhiều lần sẽ giúp dễ dàng phát hiện được sự tồn tại của các thực thể mang vật chất di truyền đó. Khuếch đại chia làm hai nguyên lý chính: khuếch đại luân nhiệt và khuếch đại

Read More »

Công ty TNHH giải pháp y sinh ABT

ABT là một trong những công ty công nghệ sinh học hàng đầu, chuyên cung cấp các giải pháp hỗ trợ trong lĩnh vực chẩn đoán sinh học phân tử. Đồng thời, chúng tôi cũng là một cầu nối đưa các thành tựu nghiên cứu sinh học áp dụng gần hơn vào thực tiễn, đặc biệt trong việc ngăn chặn đại dịch Covid-19

liên hệ với chúng tôi

Xưởng 5.02 - 6.07 , Lô L2, Đường Long Hậu - Hiệp Phước, KCN Long Hậu, X. Long Hậu, H. Cần Giuộc, Tỉnh Long An.

Số 9, Đường 17B, Phường Bình Trị Đông B, Quận Bình Tân, TP.HCM

0903 307 258
028 2216 0885

sales@abtvn.com

Scroll to Top