PCRスパッタ光学フィルター
Chroma Technology は、PCR スパッタリング光学フィルターのラインを使用して、デジタル PCR (ddPCR) および定量 PCR (qPCR) プラットフォームを含むポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) の実験室および臨床検査ソリューションの主要コンポーネントを提供しています。
PCR は、ターゲット DNA の短い配列を複数コピーし、指数関数的に増幅する手法です。DNA は、高い信頼性で確実に検出および識別できる十分な量になるように増幅する必要があります。PCR は、感染症の診断を含むさまざまな用途で使用されています。
患者のサンプルで対象の病原体のターゲット DNA 配列が検出され、その後増幅された場合、その存在は蛍光信号によって確認されます。ターゲットが RNA 配列である場合、COVID-19 の原因となるコロナウイルスなどの RNA ウイルスの場合のように、RNA と相補的な DNA が増幅されます。
PCR の目的は、診断、臨床、または実験の目的でその存在を測定または確認できるように、ターゲット DNA 領域を十分に作成することです。このアプローチの価値は、遺伝子全体または染色体全体の DNA すべてを不必要に増幅することなく、特定のターゲット配列のみを増幅すればよいことです。
蛍光の深い理解
Chroma Technology は、長年にわたり大手テスト機器メーカーに高品質の PCR フィルターを供給してきました。これにより、Chroma は貴重な経験とアプリケーションの専門知識を得ています。当社の技術スタッフは、蛍光、光の管理、バイオフォトニクスについて深い理解を持っているだけでなく、PCR の研究者やエンジニアと連携した豊富な経験も持っています。
PCR などの蛍光アプリケーション向けの Chroma の ET フィルターは、比類のないレベルのスペクトル精度を提供します。これにより、蛍光プローブ間に常に存在するスペクトルの重なりを最小限に抑え、フィルターの通過帯域を最適化できます。高度なスペクトル精度により、再現性と信頼性の高い結果が保証され、6 つ以上の異なる蛍光チャネルが可能になります。これらのフィルターは、高い帯域外ブロッキング (OD6 以上) と、高透過から深いブロッキングへの非常に急峻な遷移と相まって、最高の信号対雑音比を実現します。
PCR 機器のメーカーは、増幅された遺伝子配列に関連する蛍光信号を検出するためにさまざまなアプローチを使用しています。1 つの変数は光源です。ほとんどの機器は、蛍光体を「励起」して蛍光信号を生成する光源として LED を使用します。ただし、一部のドロップレット デジタル PCR (ddPCR) およびチップベース デジタル PCR (cdPCR) 機器では、蛍光励起光源としてレーザーが使用されています。
もう 1 つの変数は検出モードです。PCR 機器では、光源と蛍光体の組み合わせごとに最適化された複数の個別のフィルター セットが使用される場合があります。マルチバンド セットを使用すると、光学パスが大幅に簡素化され、フィルターの数と物理的なスペース要件が削減されますが、最適な信号検出と分離が損なわれることになります。コスト、効率、信頼性、精度、感度の間にはトレードオフがあります。
さまざまな検出スキーム
以下は、一般的に使用される PCR 蛍光体 4 種類 (FAM、HEX、ROX、Cy5) を検出するために使用される 2 つの異なる検出方式の例です。最初の方式では、特定の LED/蛍光体の組み合わせに最適化されている 4 つのシングルバンド フィルター セットを使用します。2 つ目の方式では、フィルターとスペースの要件は最小限ですが、スペクトル効率は低下する 1 つのマルチバンド フィルター セットを使用します。他の検出方式では蛍光体が 2 つだけ必要になる場合もあれば、6 つ以上の蛍光チャネルが必要になる場合もあります。
DNAのPCR定量
In practice, qPCR provides relative quantification of the DNA, which is then calibrated to a standard curve for a quantitative result, whereas digital PCR provides absolute quantification of the DNA without the need for a reference curve or calibration. In addition to the diagnosis of infectious diseases, PCR is also used in many other areas of biology and medicine, in both clinical and research settings. These include prenatal testing and identifying patient DNA sequences associated with diseases such as cancer.
PCR is also used in some types of next-generation sequencing (NGS), identifying the genetic causes of disease, functional analysis of genes and gene expression, amplification of ancient DNA, tracing heredity, and forensics. Much of this work is done in basic biological research as well as applied research in disciplines as diverse as molecular biology, immunology, ecology, and agriculture.
For more information about our PCR filters and the various solutions Chroma provides, including custom filters, please contact our knowledgeable technical staff at +81 (0) 45 285 1583 or japan@chroma.com to discuss your PCR application and your organization’s unique needs.
