Máy Quang Phổ Và Máy Đo Huỳnh Quang: Lựa Chọn Nào Phù Hợp Để Định Lượng DNA/RNA

Định lượng mẫu rất quan trọng đối với độ chính xác của các phương pháp phân tích sinh học phân tử. Bài viết này với mục đích hỗ trợ các nhà nghiên cứu, có thể chọn lựa giữa máy đo quang phổ UV-Vis và máy đo huỳnh quang khi kiểm tra định lượng mẫu acid nucleic.

Trong nghiên cứu sinh học phân tử, chất lượng mẫu là bước thiết yếu để đánh giá tính phù hợp của sản phẩm tách chiết acid nucleic và protein cho các ứng dụng tiếp theo, chẳng hạn như tạo dòng phân tử, giải trình tự thế hệ tiếp theo hoặc PCR. Hai kỹ thuật cơ bản để phân tích chất lượng acid nucleic là máy đo quang phổ UV-Vis và máy đo huỳnh quang. Tuy nhiên, người dùng sẽ khó chọn lựa giữa 2 phương pháp này. Trong bài viết này, các chức năng và ứng dụng của cả hai kỹ thuật sẽ được giải thích ngắn gọn và giúp ích cho việc lựa chọn kỹ thuật phù hợp.

Máy đo quang phổ UV-VIS: Công cụ đa năng cho các đánh giá ban đầu

Máy đo quang phổ được sử dụng trong việc định lượng acid nucleic trong một thời gian dài, một phương pháp linh hoạt và áp dụng rộng rãi. Nguyên lý của máy dựa vào sự hấp thụ ánh sáng của acid nucleic. Máy đo quang phổ được sử dụng để đo lượng ánh sáng bị hấp thụ ở một bước sóng cụ thể để xác định độ hấp thụ, thông số này tỷ lệ thuận với nồng độ của chất hấp thụ. Nguyên lý này, bắt nguồn từ định luật Beer Lambert, một công cụ đắc lực để xác định nồng độ của các chất trong dung dịch.

Việc định lượng acid nucleic, máy đo quang phổ (spectrophotometer) đặc biệt hữu ích để đánh giá độ tinh sạch của DNA. Acid nucleic hấp thụ đặc trưng ở bước sóng 260nm, do đó bước sóng này trở thành số liệu tham chiếu phổ biến để phân tích bằng máy đo quang phổ. Tuy nhiên, phương pháp này lại thiếu tính chọn lọc cho acid nucleic, vì cả DNA và RNA đều hấp thụ ở bước sóng 260 nm. Điều này có ý nghĩa là máy đo quang phổ không thể phân biệt giữa mẫu DNA tinh sạch hay mẫu bị nhiễm RNA, hoặc bất kỳ chất nào khác hấp thụ ở cùng bước sóng.

Fluorometry (Đo huỳnh quang): Nâng cao độ nhạy và độ chọn lọc cho các ứng dụng yêu cầu cao

Fluorometry như là một phương pháp bổ sung, cải thiện được độ nhạy và độ chọn lọc trong việc định lượng acid nucleic. Kỹ thuật này đòi hỏi thuốc thử đặc hiệu, được gọi là thuốc nhuộm huỳnh quang. Thuốc nhuộm này liên kết đặc hiệu với phân tử acid nucleic, khi bị kích thích bởi nguồn sáng bên ngoài thuốc nhuộm này sẽ phát ra ánh sáng ở bước sóng riêng biệt. Đo cường độ ánh sáng phát ra của thuốc nhuộm cho phép định lượng chính xác nồng độ acid nucleic ngay cả ở mức cực kỳ thấp.

Fluorometer có một số ưu điểm hơn khi so với máy đo quang phổ như: thứ nhất, khả năng phân biệt các loại acid nucleic khá nhau, DNA sợi đơn (ssDNA) hoặc DNA sợi đôi (dsDNA). Điều này làm cho phương pháp này trở nên đặc biệt có giá trị cho các ứng dụng quan trọng đòi hỏi thành phần mẫu. Ngoài ra, Fluorometers có thể phát hiện nồng độ acid nucleic ở mức độ picogram (pg), vượt xa ngưỡng nanogram (ng) khi so với máy đo quang phổ.

Lựa chọn công cụ phù hợp: Vấn đề về đặc tính mẫu

Chọn lựa giữa máy đo quang phổ và máy đo huỳnh quang để định lượng acid nucleic phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính của mẫu và các yêu cầu cụ thể của các thí nghiệm tiếp theo. Đối với các mẫu acid nucleic đồng nhất và tinh sạch cao trong phạm vi nanogram, hoặc khi không cần phân biệt loại acid nucleic, máy đo quang phổ là giải pháp đơn giản và tiết kiệm chi phí.

Máy đo huỳnh quang lại lý tưởng cho các mẫu có nồng độ thấp (ở phạm vi picogram), mẫu không đồng nhất và cần phân biệt các loại acid nucleic. Máy đo huỳnh quang có độ nhạy và khả năng chọn lọc cao hơn, tuy nhiên sử dụng thuốc nhuộm huỳnh quang là một quy trình phức tạp và mất khá nhiều thời gian. Ngoài ra, máy đo huỳnh quang thường có chi phí cao hơn so với máy đo quang phổ.

Chọn giữa Máy đo quang phổ và Máy đo huỳnh quang

Công nghệ Blue-Ray: Bộ đôi kỹ thuật phát hiện acid nucleic

Mặc dù kỹ thuật đo quang phổ UV-Vis và kỹ thuật đo huỳnh quang có sự khác biệt đáng kể. Tuy máy đo quang phổ EzDrop và máy đo huỳnh quang EzCube của Blue-Ray Biotech, có các phương pháp định lượng mẫu riêng biệt nhưng cả hai phương pháp này lại bổ sung cho nhau.

Máy đo quang phổ EzDrop: cho phép định lượng nhanh và chính xác dựa trên độ hấp thụ của các mẫu có độ tinh sạch cao, bao gồm axit nucleic và protein. Dải phát hiện của phương pháp này khá rộng cho nồng độ dsDNA từ 2 đến 20000 ng/µL và nồng độ protein (ví dụ BSA: 0.06-600 mg/mL).

Máy đo huỳnh quang EzCube: Thiết bị này vượt trội trong việc xác định các loại acid nucleic cụ thể, bao gồm ssDNA, dsDNA và RNA. Nó đạt được giới hạn phát hiện thấp 0,01 ng/ µl (10 pg/µl) đối với dsDNA, 0,05 ng/µl (50 pg/µl) đối với ssDNA và 0,25 ng/µl (250 pg/µl) đối với RNA, nhờ sử dụng các cặp thuốc thử đặc hiệu được thiết kế riêng cho các loại mẫu khác nhau. Ngoài ra, máy đo huỳnh quyang EzCube có ba nguồn sáng LED kích thích các thuốc thử huỳnh quang khác nhau, cho phép xử lý các ứng dụng cụ thể như NGS, qPCR, nhân bản và chuyển gen.

Chọn lựa giữa máy đo quang phổ EzDrop và máy đo huỳnh quang EzCube để phù hợp với nhu cầu

Kết luận: Tận dụng những thế mạnh bổ sung.

Máy đo quang phổ EzDrop và máy đo huỳnh quang EzCube của Blue-Ray Biotech cung cấp các phương pháp định lượng mẫu riêng biệt nhưng lại bổ sung cho nhau. Máy đo quang phổ EzDrop cho phép định lượng nhanh chóng và chính xác dựa trên độ hấp thụ. Trong khi máy đo huỳnh quang EzCube lại vượt trội trong việc xác định các loại acid nucleic cụ thể và giới hạn phát hiện thấp. Bằng cách tận dụng những thế mạnh bổ sung của cả hai phương pháp, nhà nghiên cứu có thể định lượng hiệu quả nhiều loại mẫu khác nhau và xác định các mẫu có đặc tính đa dạng. Cuối cùng, là tạo điều kiện thuận lợi cho các thí nghiệm tiếp theo được thành công.

Nguồn bài viết