Heiz- Und Kühlmechanismen; Erläuterung Der Experimentellen Methoden - Cepheid Genexpert Dx System Handbuch

Funktionsprinzip
3.5 Heiz- und Kühlmechanismen
Das Heizelement im I-CORE-Modul besteht aus zwei Keramikplatten mit hoher
Wärmeleitfähigkeit, die eine gleichmäßige Temperaturverteilung und schnelle
Wärmeübertragung gewährleisten (siehe
mithilfe der Dickschichttechnik mit Widerstandsheizelementen überzogen. Die beiden
Platten sind zur Überwachung der Plattentemperatur mit je einem Temperaturfühler
ausgestattet. Ein leistungsfähiger Ventilator kühlt den Inhalt des Reaktionsbehälters ab,
indem er Umgebungsluft über die Heizplatten leitet. Während des Thermocyclings
steuert die Firmware des Instruments die Temperatur im Modul. Zur Firmware gehört
auch ein Regelkreis, der das schnelle Aufheizen der Platten bei nur minimaler
Temperaturüberschreitung der gewünschten Zieltemperatur gewährleistet.
3.6 Erläuterung der experimentellen Methoden
Das GeneXpert System verwendet Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (Echtzeit-PCR),
mit der die gewünschte DNA des Organismus nachgewiesen wird.
Die Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion ist eine Variante der Polymerase-Kettenreaktion
und verwendet die gleichen Methoden wie PCR, d. h. Denaturierung, Annealing und
Elongation werden eine bestimmte Zeit lang durchgeführt, um DNA zu amplifizieren.
Echtzeit-PCR verwendet Fluoreszenz, in Form von interkalierenden Farbstoffen oder
Sonden, um die amplifizierten Kopien der gewünschten DNA nachzuweisen und das
amplifizierte Produkt in Echtzeit zu visualisieren und zu überwachen.
In der Echtzeit-PCR binden sich Primer, die speziell komplementär zur DNA des
Organismus ausgelegt sind, an die DNA und elongieren sie. Beispielsweise wird bei der
5'-Nuclease Technologie eine Sonde mit Reporter-Farbstoff und Quencher eingesetzt,
die auch komplementär zur DNA des Organismus ist und die DNA im späteren Verlauf
an den Primer bindet. Zusammen erhöhen Primer und Sonde die Spezifität, die für die
nachzuweisende Zielsequenz des Organismus spezifisch ist.
Während der DNA-Strang elongiert wird, wird die Sonde zerstört und der Reporter und
Quencher werden dissoziiert und in Lösung freigesetzt. Das Fluoreszenzsignal wird
nachweisbar und mit jeder Amplifikation erhöht.
Der Zyklus, in dem die Fluoreszenz nachweisbar wird, nachdem eine nennenswerte
Anzahl an Kopien der DNA erzeugt wurde, ist der Schwellenwertzyklus (Ct). Die
grundlegendste Definition des Schwellenwertzyklus ist der erste Zyklus, in dem eine
signifikante Erhöhung der Fluoreszenz über der Hintergrundsfluoreszenz besteht (siehe
Abbildung
3-6
3-4).
Abbildung 3-3). Diese Keramikplatten wurden
Benutzerhandbuch für das GeneXpert Dx System
303-1548-DE Rev. A 2023-07