ترمال سایکلر یا دستگاه پی سی آر(PCR)

کرونا باعث شد تا همه این واژه را زیاد بشنوند پی سی آر!
ترمال سایکلر (PCR) دستگاه ترمال سایکلر که به عنوان PCR هم شناخته می شود یکی از مهم ترین تجهیزات آزمایشگاه های ژنتیک می باشد. دستگاه ترمال سایکلر و یا PCR عموما جهت انجام واکنش زنجیره ای پلیمراز (Polymerase Chain Reaction) استفاده می شود. این واکنش همانطور که از نامش مشخص است، موجب پلیمریزه کردن رشته های DNA می شود. دستگاه PCR فقط یک دستگاه گرم کننده و سرد کننده نمونه با دقت بسیار بالا می باشد. سیستم کپی برداری و همانند سازی DNA درون سلول های یوکاریوت یک سیستم بسیار پیشرفته بوده و عملا طراحی این تکنولوژی درون یک تیوب در آزمایشگاه بسیار دشوار است. حتی همانندسازی سلول های پروکاریوتی نیز بسیار پیچیده بوده و طراحی آن خارج از سلول توسط انسان عملا امکان پذیر نیست. چرا که همانند سازی DNA درون سلول های موجودات زنده توسط کمپلکس های مختلف مولکولی انجام شده و صد ها ژن در تنظیم آن دخیل می باشد.
دستگاه PCR با تغییرات دمایی با دقت و سرعت بالا امکان کپی کردن و پلیمریزه کردن مولکول های DNA را به وجود آورده است. در سیستم PCR به جای استفاده از کمپلکس های پروتئینی همانند سازی، از زیرواحد های ساده آنزیمی آن ها بهره گرفته شده است. مثلا باز شدن دو رشته DNA از هم درون سلول های زنده توسط کمپلکس آنزیمی DNA پلیمراز انجام می شود که در سیستم PCR این کار توسط بالابردن دما درون بلاک PCR انجام می پذیرد.
به عنوان مثال در Basic PCR که پایه ای ترین نوع PCR است، ابتدا دما توسط دستگاه تا نزدیکی ۹۵ درجه بالا رفته و موجب باز شدن دو رشته می گردد، سپس دما به سرعت کاهش یافته و موجب اتصال پرایمر به رشته DNA می گردد. سپس با افزایش دوباره دما زیرواحد هسته آنزیم همانندسازی DNA پلیمراز به رشته DNA متصل شده و همانندسازی را آغاز می کند. تمامی این مراحل درون سلول های زنده توسط آنزیم های مختلف انجام می شود که به دلیل دشواری در تنظیم اتصال و رهایش دقیق این آنزیم ها در محیط in-vitro، این مراحل با افزایش و کاهش دما توسط دستگاه PCR انجام می پذیرد.
اهمیت دستگاه PCR در این می باشد که ما هیچ گاه نمی توانیم مقادیر بسیار کم DNA و RNA را مورد سنجش و بررسی قرار دهیم. لذا با افزایش تعداد کپی های آن می توان به راحتی نمونه خود را مورد بررسی قرار داد.

واکنش زنجیره ای پلیمراز (Polymerase Chain Reaction) که به اختصار پی سی آر (PCR) نامیده می شود، یک روش انبوه سازی مقادیر جزیی DNA (یاRNA) یا به عبارت دیگر یک روش مولکولی است که اولین بار در سال۱۹۸۳ میلادی (۱۳۶۲ شمسی) توسط کاری مولیس (Kary Mullis) ابداع شد. این تکنیک در تشخیص بیماری های عفونی، پزشکی قانونی، ناهنجاری های ژنتیکی، کارهای اپیدمیولوژیکی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. در ایران به کار گیری این روش برای اولین بار توسط عبدالناصر رفیع و از آسایشگاه بابا باغی تبریز و در سال ۱۳۷۰ شمسی شروع شد. که در آغاز نمونه های بیماران درمان شده از جذام با همکاری نامبرده به بخش باکتریولوژی دانشکده پزشکی UCL دانشگاه لندن به سرپرستی جان استنفورد منتقل شده و پس از استخراج DNA از آن ها، PCR روی آن ها صورت گرفت که مقاله آن در سال ۱۹۹۵ میلادی در شماره ۱ جلد ۶۳ International Journal of Leprosy به چاپ رسید. سپس به مرور و پس از ایجاد بسترهای لازم، اولین آزمایشگاه پی سی آر توسط مشارٌ‌الیه در مرکز تحقیقات سل دانشگاه علوم پزشکی تبریز در سال ۱۳۷۹ شمسی رسماً تجهیز و راه اندازی گردیده و مورد استفاده قرار گرفت.