Desde os primeiros passos na área da biologia molecular, avanços significativos foram alcançados para aprimorar as técnicas de amplificação de DNA e RNA. Um marco importante ocorreu em 1951, quando o Dr. Gyula Takátski, renomado cientista húngaro, desenvolveu a primeira microplaca para PCR. Essa inovação laboratorial revolucionou a forma como as reações de amplificação genética são realizadas. Neste artigo, exploraremos a história e funcionalidade da microplaca para PCR, um componente fundamental no trabalho de muitos pesquisadores.
Amicroplaca para PCR é um insumo laboratorial que desempenha um papel crucial na amplificação de DNA e RNA. Essa placa é composta por uma matriz de cavidades, chamadas de poços, que podem variar de 48 a 1536 em número. No caso das placas com tiras, é possível utilizar múltiplos de 8 até 96, dependendo do ensaio desejado. Essa flexibilidade permite a adaptação às necessidades específicas de cada experimento.
Nos poços da microplaca para PCR, são adicionados reagentes essenciais para a reação de amplificação genética. Entre esses reagentes, incluem-se ácidos nucleicos, enzimas e tampão, entre outros. Essa composição cuidadosamente selecionada e distribuída nos poços permite a realização da reação de PCR de maneira precisa e controlada.
Após a adição dos reagentes aos poços da microplaca, o próximo passo crucial é a incubação no termociclador. Esse equipamento é projetado para alterar rapidamente a temperatura, aquecendo e resfriando os reagentes em um ciclo controlado. Essa variação de temperatura é fundamental para ativar as enzimas envolvidas na amplificação e desnaturar o DNA, permitindo a amplificação do material genético presente na amostra.
A microplaca para PCR representa um avanço significativo na área da biologia molecular, proporcionando aos pesquisadores a capacidade de ampliar e analisar o DNA e RNA de forma precisa e eficiente. Com sua matriz de poços e a possibilidade de ajuste do número de cavidades, essa tecnologia permite a adaptação às necessidades de cada experimento. Juntamente com o termociclador, a microplaca desempenha um papel fundamental na realização das reações de PCR e tem sido fundamental para o avanço de inúmeras áreas da pesquisa genética. Com sua contribuição inestimável, a microplaca para PCR impulsiona a busca contínua por descobertas e avanços científicos.
A reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) revolucionou a biologia molecular, permitindo a amplificação e quantificação precisa de DNA e RNA. No entanto, ao realizar experimentos em qPCR, é crucial considerar a possibilidade de variação nas leituras entre diferentes placas utilizadas.
TIPOS DE PLÁSTICOS
A escolha da placa de PCR adequada é essencial para garantir resultados precisos e confiáveis em experimentos de amplificação genética. As placas de PCR podem ser fabricadas a partir de uma variedade de materiais, como polipropileno, acrílico, poliestireno, policarbonato, PVC e polimetilpeno. No entanto, o material mais comumente utilizado e preferido é o polipropileno. Isso se deve à sua capacidade de resistir a grandes variações de temperatura sem sofrer deformação, o que é fundamental para garantir o contato adequado com os termocicladores durante o processo de amplificação.
O polipropileno se destaca como a escolha principal para as placas de PCR devido às suas propriedades únicas. Além de sua resistência às altas temperaturas, o polipropileno apresenta baixa retenção de reagentes utilizados na PCR. Isso significa que os materiais necessários para a reação de amplificação permanecem disponíveis e não são perdidos devido à aderência à placa. Essa característica é essencial para obter resultados precisos e reproduzíveis.
Outro ponto crucial a ser considerado na escolha da placa de PCR é a pureza do plástico utilizado. Existem diferentes graus de pureza disponíveis, e isso pode afetar significativamente os resultados dos experimentos. Placas de PCR de alta pureza garantem que não haja contaminação cruzada ou interferências indesejadas durante a amplificação genética. Portanto, ao selecionar uma placa de PCR, é fundamental escolher um material plástico de alta pureza.
Ao escolher a placa de PCR adequada, você está garantindo que todas as condições necessárias para uma reação de amplificação bem-sucedida sejam atendidas. O poliestireno, com sua resistência às variações de temperatura e baixa retenção de reagentes, proporciona um ambiente ideal para a PCR. Além disso, a escolha de um plástico de alta pureza minimiza interferências indesejadas, garantindo resultados precisos e confiáveis.
CORES DE PLACAS
Atualmente, é possível encontrar placas de PCR em uma ampla variedade de cores, do vermelho ao roxo. Além de agradar aos olhos, essas cores não interferem na reação padrão de PCR. As cores também podem ser utilizadas como uma forma de codificação dentro do laboratório, permitindo a discriminação de grupos de amostras ou tipos de experimentos. Dessa forma, as placas coloridas oferecem uma função prática e estética ao mesmo tempo.
ESTERILIDADE E PUREZA
As placas de PCR devem ser estéreis e livres de contaminantes, como ácidos nucleicos, RNAse, DNAse, poeira e pirogênios. Essa garantia de pureza é fundamental para evitar interferências indesejadas na reação de PCR e assegurar a integridade dos resultados.
TAMANHO E NÚMERO DE POÇOS
As placas de PCR estão disponíveis em diversos tamanhos, variando de placas com strips destacáveis de 8 poços até placas com 1536 poços. Entre essas opções, a placa de 96 poços é a mais utilizada devido à sua versatilidade. Quanto maior o número de poços, menor a quantidade de reagentes necessários para realizar as reações. Por exemplo, uma placa de 1536 poços requer apenas de 5 a 10 ul de reagente. Essa economia de reagentes é vantajosa tanto do ponto de vista econômico quanto ambiental.
TIPOS DE SAIA (OU BORDA)
Placas com Saia e Semi-Saia:
Existem placas de PCR com diferentes tipos de saia, que são as bordas que envolvem a placa. As placas de saia inteira são utilizadas em equipamentos específicos e automatizados, cobrindo toda a placa. Já as placas semi-saia possuem uma borda que cobre parcialmente a placa, permitindo a manipulação sem tocar nos poços ou na superfície, evitando contaminações e interferências na leitura dos resultados. Para esse tipo de placa, também existem suportes disponíveis, garantindo que os poços não entrem em contato com a bancada durante o processo de pipetagem dos reagentes.
Placas sem Saia e com Saia Elevada
Há também as placas sem saia, que não possuem borda, proporcionando maior compatibilidade com a maioria dos equipamentos. Por fim, temos as placas com saia elevada, projetadas para uso em equipamentos que selam a parte superior, resultando em transferência de calor mais uniforme e eficaz, além de evitar a evaporação dos reagentes.
CHANFRADO E BORDAS DOS POÇOS
O chanfrado da placa pode estar presente em qualquer canto, servindo como guia e encaixe nos equipamentos. É importante verificar o tipo de bloco que o equipamento possui para garantir o encaixe correto. As bordas em torno dos poços são contornos ligeiramente elevados, permitindo que o selo ótico vede completamente a placa, sem entrar em contato com os reagentes. Isso evita a condensação que pode atrapalhar a leitura nos experimentos de qPCR.
IDENTIFICAÇÃO DOS POÇOS
Todas as placas são identificadas por linhas e colunas, facilitando a identificação dos testes durante a pipetagem. Por exemplo, as placas de 96 poços possuem linhas de A a H e colunas de 1 a 12. É importante fazer um mapa da reação antes de iniciar a pipetagem para garantir a precisão e organização dos experimentos.
VOLUME E PERFIL DA PLACA
As placas de 96 poços podem ser encontradas em duas configurações de perfil: normal e baixo. A de perfil normal comporta 0,2 ml em cada poço, enquanto a de perfil baixo comporta 0,1 ml. É importante destacar que as placas de perfil baixo requerem um termociclador adaptado para esse tipo, pois a altura dos poços é diferente. Caso sejam utilizadas em um equipamento para placas de perfil normal, pode não haver um contato total dos poços com o termociclador, comprometendo a eficiência da reação. Importante também notar a diferença entre volume de trabalho e volume total dos poços. Geralmente o volume descrito é o volume de trabalho das mesmas.
EFICIÊNCIA E TEMPO DE REAÇÃO
O volume de reagente utilizado tem um impacto direto no tempo de reação da PCR. Placas de 0,2 ml levam cerca de 2 horas para um ciclo completo de PCR, enquanto placas de 0,1 ml levam de 35 a 40 minutos. Isso ocorre porque a variação de temperatura ocorre rapidamente, acelerando significativamente a reação. Portanto, o volume adequado permite economizar tempo e obter resultados mais rapidamente.
CUIDADOS COM O VOLUME
Ao lidar com placas de PCR, é importante respeitar os limites máximos de volume suportados pelas placas. O excesso de volume pode resultar em contaminação cruzada, enquanto a utilização de um volume muito baixo em uma placa de maior capacidade pode levar à evaporação e comprometer a reação. Portanto, é crucial equilibrar o volume de reagente para obter resultados precisos e evitar problemas experimentais.
A IMPORTÂNCIA DA TRANSPARÊNCIA NA qPCR
No entanto, ao realizar experimentos de qPCR, a escolha correta da placa é fundamental. Para obter resultados precisos, é essencial que a placa seja capaz de refletir a maior quantidade de luz possível, gerada pela fluorescência durante a reação. Portanto, recomenda-se o uso de placas brancas ou foscas para qPCR. Por outro lado, não é aconselhável utilizar placas transparentes.
A razão por trás dessa recomendação está relacionada ao funcionamento do detector de fluorescência do equipamento. O detector capta a luz emitida pelo poço por meio da reflexão que ocorre de baixo para cima, direcionando-a para a detecção. Se uma placa transparente for utilizada, a luz será refletida no poço, e a fluorescência não será captada adequadamente pelo detector. Isso resulta em uma diminuição na sensibilidade do teste e possíveis distorções nos resultados.
Ao escolher a placa correta para qPCR, você está garantindo a sensibilidade e precisão do seu teste. Placas brancas ou foscas são capazes de refletir a maior quantidade de luz de fluorescência, permitindo que o detector capture com eficiência os sinais gerados durante a reação. Essa escolha adequada é essencial para obter resultados confiáveis e maximizar a sensibilidade do teste.
TRANSFERÊNCIA DE CALOR E RESFRIAMENTO: ESPESSURA DOS POÇOS
A espessura da parede dos poços desempenha um papel crucial na transferência de calor do termociclador para a reação de PCR. Durante o processo de amplificação, ocorre a variação rápida de temperatura, e a espessura da parede influencia diretamente a capacidade de absorção e dissipação do calor. Uma espessura adequada e uniforme é essencial para evitar variações indesejadas na reação e garantir resultados consistentes.
A espessura da parede também desempenha um papel no tempo necessário para a ocorrência da PCR. Quanto mais espessa for a parede, mais lenta será a dinâmica de transferência de calor. Isso pode afetar o tempo total da reação e a eficiência do processo de amplificação. Portanto, a escolha de uma placa com espessura adequada é crucial para obter resultados precisos dentro do tempo desejado.
A garantia de uma placa de PCR de boa qualidade, com espessura fina e uniforme, é primordial para os pesquisadores que trabalham com PCR. Uma espessura uniforme em todos os poços permite uma distribuição homogênea do calor, minimizando variações na reação e proporcionando resultados mais confiáveis. Além disso, uma espessura adequada garante uma taxa de transferência de calor controlada e eficiente.
Ao escolher uma placa de PCR, é essencial considerar a espessura dos poços como um fator determinante para a uniformidade da reação e a eficiência do processo de amplificação. Optar por placas de boa qualidade, com espessura fina e uniforme, garantirá resultados mais consistentes e confiáveis. A escolha correta é um passo importante rumo ao sucesso em seus experimentos de PCR.
CALIBRAÇÃO DE PLACAS NA qPCR
Ao realizar experimentos em qPCR que envolvem múltiplas placas, é recomendado realizar uma calibração entre elas. Isso ocorre devido à possibilidade de variação nas leituras entre placas, mesmo quando o mesmo experimento é repetido. Essa variação pode ser observada na curva CT (Threshold Cycle) e é essencial minimizá-la para garantir a confiabilidade e comparabilidade dos resultados.
A curva CT é um parâmetro fundamental na qPCR, representando o número de ciclos necessários para que o sinal de fluorescência atinja um determinado limiar, utilizando um controle interno de valores conhecidos. No entanto, em experimentos com múltiplas placas, é possível observar variações na curva CT entre diferentes placas. Essa variação pode ser atribuída a diferenças no desempenho do equipamento, nas características das placas ou em outros fatores experimentais.
O objetivo da calibração entre placas na qPCR é minimizar as variações observadas na curva CT, mantendo a especificidade e precisão dos ensaios. Isso pode ser alcançado utilizando amostras de controle ou padrões de referência em todas as placas. Essas amostras de controle são amplificadas em cada placa e servem como referência para ajustar as leituras e corrigir possíveis desvios entre as placas.
A calibração entre placas na qPCR traz diversos benefícios. Ela garante que os resultados obtidos sejam comparáveis e consistentes em diferentes experimentos, aumentando a confiabilidade dos dados. Além disso, possibilita a detecção precisa de alterações na expressão gênica ou quantificação de alvos genéticos, mesmo quando os experimentos são realizados em diferentes momentos ou com diferentes lotes de placas.
SELO ÓPTICO E TAMPAS
Quando se trata de placas de PCR, o selo ótico ou tampas desempenham um papel fundamental no PCR em tempo real. Ao selar uma placa de PCR, é essencial que o selo ótico seja fabricado com um material transparente de alta qualidade. Esse componente deve permitir que a luz emitida durante o processo de amplificação passe livremente para dentro e para fora do poço. Isso é fundamental para uma detecção eficiente dos sinais de fluorescência e para garantir a correta interpretação dos resultados.
A transparência do selo ótico permite que a luz de fluorescência gerada na reação de PCR atravesse o material e seja captada pelo detector. Isso é especialmente importante em experimentos de qPCR, nos quais a detecção precisa dos sinais de fluorescência é essencial para quantificar a amplificação genética. Um selo ótico ou tampa transparente e de alta qualidade maximiza a eficiência da detecção, garantindo resultados mais confiáveis.
Ao utilizar um selo ótico transparente em alto grau, é possível evitar interferências e distúrbios indesejados nos resultados da PCR. O uso de um material de baixa qualidade ou opaco pode afetar a intensidade da luz emitida e dificultar a detecção dos sinais de fluorescência. Portanto, ao escolher o selo ótico, é importante garantir que ele seja transparente e de alta qualidade para evitar quaisquer distorções nos resultados da amplificação genética. A escolha de um selo ótico transparente e de alta qualidade é essencial para garantir resultados precisos e confiáveis em experimentos de PCR. Ao assegurar um selo óptico adequado, você estará garantindo a interpretação correta dos resultados e a confiabilidade dos seus experimentos de PCR
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