以提供平易近人之 CRISPR 檢測設定獨特的循環溫控演算法

在過去幾年間，CRISPR（群聚且有規律間隔的短回文重複序列）相關基因體編輯技術，已成為最吸睛的生命科學創新技術。研究人員可以透過這些系統，永久修飾活細胞和生物體基因，且未來能在精確的人類基因體位置誘發正確的基因突變，以治療基因疾病。

在整個 CRISPR 系統檢測與下游基因體編輯偵測過程中，獲得成功之成果的關鍵元素是精確地反應溫控。不僅是應該能精準地維持穩定的反應溫度，亦應能控制某些步驟的冷卻速率，例如，混合的反應溫度必須加熱至 95°C，然後以1°C／秒的速度冷卻至 85°C，再以0.3°C／秒的速度緩慢冷卻至室溫。因此，使用稱為PCR機器的熱循環器執行檢測溫度的控制為極佳的想法。

熱循環器是設計用於將混合反應加熱或冷卻至特定溫度，並維持一段時間的穩定溫度，以使理想的儀器能執行需要小心控制之檢測溫控。部分熱循環器可調整成緩速加熱或冷卻，以配合上述任務之需求，但是，由於加熱或冷卻無法等速進行（參見圖1），因此很不容易精準定義任務需要的加熱或冷卻速度。 

圖 1. 典型斜坡曲線

以0.3°C／秒的速度，從85°C 冷卻至室溫為例，如果調整成0.3°C／秒的冷卻速度，您即可輕易地將冷卻步驟設定為85°C和25°C，然後讓機器自行運作。最初反應混合的冷卻速度可能會高於0.3°C／秒，不過在冷卻終止時，又可能會低於0.3°C／秒。

另一種方式是在每一個循環之後，變更某些緩慢降溫步驟的溫度設定，此做法可讓您在整個檢測期間達到精確的時間與溫控，但是此種程式設計的過程有一點複雜。您將需要設定一個包含兩個或多個溫控步驟的程式（以方便您重複或循環使用），並在每一個重複（循環）之後變更其溫度設定。

讓我們再次使用上述的範例為例：針對 85°C 的混合反應，需要將溫度降溫設定成 84.7°C，2 秒、84.1°C，2 秒（降溫速度為 -1.2°C／循環），接著重複這兩個步驟 50 次。此做法可讓您獲得精確的 -0.6°C／2秒之降溫速度。如果您想要較平順的溫度變化，甚至可以設定成 84.7°C，1 秒、84.4°C，1 秒（降溫速度為 -0.6°C／循環），接著重複這兩個步驟 100 次。多數循環機都有循環次數限制，因此，您可能需要加入更多溫度設定步驟，並減少循環次數（參見表 1）。您需要考量步驟的次數、每兩個步驟之間的溫差、每一個循環的降溫設定，以及循環次數。

表 1

Blue-Ray Biotech的新型 TurboCycler Lite 聚合酶連鎖反應儀 可提供緩速溫控的新選擇。您僅需要透過允許重複單一溫控步驟，設定每一個循環的降溫幅度，以符合冷卻速度的要求，並重複此步驟至您獲得最終目標溫度為止。如果需要的循環次數超過循環次數的限制（TurboCycler Lite 為 99 次循環）時，僅需要加入另一個重複溫度設定組即可（參見表 2）。

表 2

進階的緩速溫控，讓 TurboCycler Lite 成為理想的 CRISPR 檢測儀器，此外，亦配備全溫度範圍蓋子加熱器，有利於做為事先處理NGS 樣本與其他實驗的培養器。

快速演變的生物技術發展，能簡化及加速研究人員探索自然真理的工作。Blue-Ray Biotech為生命科學界的一員，承諾建立最創新的實驗室儀器，並提供最佳的服務，以支援科學家實現他們的夢想。

了解更多 TurboCycler Lite 聚合酶連鎖反應儀