Summer Science Guide: Wann eng 40°C Hëtzwelle op molekulare Experimenter trëfft

Héich Temperaturen hunn an der leschter Zäit a groussen Deeler vu China ugehalen. De 24. Juli huet de Meteorologeschen Observatoire vu Shandong eng giel Héichtemperaturalarm erausginn, déi "saunaähnlech" Temperaturen vun 35-37°C (111-133°F) an 80% Loftfiichtegkeet fir déi nächst véier Deeg am Inland virausgesot huet. D'Temperaturen a Plazen wéi Turpan, Xinjiang, erreechen 48°C (111-133°F). Wuhan a Xiaogan, Hubei, sinn ënner enger oranger Alarm, mat Temperaturen iwwer 37°C a verschiddene Géigenden. An dëser brennender Hëtzt erlieft déi mikroskopesch Welt ënner der Uewerfläch vu Pipetten ongewéinlech Stéierungen - d'Stabilitéit vun Nukleinsäuren, d'Aktivitéit vun Enzymen an den physikaleschen Zoustand vu Reagenzien ginn all roueg vun der Hëtzwell verzerrt.

D'Extraktioun vun Nukleinsäure ass zu engem Wettlaf géint d'Zäit ginn. Wann d'Temperatur dobausse méi wéi 40°C ass, och mat ugeschalter Klimaanlag, läit d'Temperatur um Operatiounsdësch dacks iwwer 28°C. Zu dëser Zäit ofbauen RNA-Prouwen, déi am Fräien gelooss ginn, méi wéi duebel sou séier wéi am Fréijoer an am Hierscht. Bei der Extraktioun vu Magnéitperlen ass d'Pufferléisung lokal gesättigt wéinst der beschleunegter Verflüchtigung vum Léisungsmëttel, an d'Kristaller fällen einfach aus. Dës Kristaller verursaachen grouss Schwankungen an der Effizienz vun der Erfaassung vun Nukleinsäuren. D'Flüchtigkeit vun organesche Léisungsmëttel klëmmt gläichzäiteg. Bei 30°C klëmmt d'Quantitéit vun der Chloroformverflüchtigung ëm 40% am Verglach zu 25°C. Wärend dem Betrib ass et néideg sécherzestellen, datt d'Wandgeschwindegkeet an der Ofzuchskapp 0,5 m/s ass, an Nitrilhandschuesch ze benotzen, fir d'Schutzeffektivitéit z'erhalen.

PCR-Experimenter si mat nach méi komplexen Temperaturstéierunge konfrontéiert. Reagenzien wéi den Taq-Enzym an d'Reverse-Transkriptase si ganz empfindlech op plëtzlech Temperaturschwankungen. Kondensatioun op de Réierwänn nodeems se aus engem -20°C-Gefrierschrank erausgeholl goufen, kann zu engem Verloscht vun der Enzymaktivitéit vu méi wéi 15% féieren, wann se an de Reaktiounssystem kënnt. dNTP-Léisunge kënnen och no just 5 Minutte bei Raumtemperatur (>30°C) eng noweisbar Degradatioun weisen. Den Instrumentbetrieb gëtt och duerch héich Temperaturen behënnert. Wann d'Ëmfeldtemperatur am Laboratoire >35°C ass an d'Hëtztofleedungsfräiheet vum PCR-Instrument net ausreechend ass (<50 cm vun der Mauer ewech), kann den internen Temperaturënnerscheed bis zu 0,8°C erreechen. Dës Ofwäichung kann dozou féieren, datt d'Amplifikatiounseffizienz um Rand vun enger 96-Well-Plack ëm méi wéi 40% erofgeet. Staubfilter solle reegelméisseg gebotzt ginn (Staubsammlung reduzéiert d'Hëtztofleedungseffizienz ëm 50%), an direkt Klimaanlag soll vermeit ginn. Ausserdeem sollt een, wann een PCR-Experimenter iwwer Nuecht duerchféiert, vermeiden, d'PCR-Instrument als "improviséierte Frigo" fir d'Späichere vu Proben ze benotzen. Eng Lagerung bei 4°C fir méi wéi 2 Stonnen kann zu Kondensatioun féieren, nodeems den erhëtzten Deckel zougemaach gouf, wat de Reaktiounssystem verdënnt a potenziell d'Metallmoduler vum Instrument korrodéiere kann.

Konfrontéiert mat dauerhafte Warnungen iwwer héich Temperaturen, sollten och molekulare Laboratoiren Alarm schloen. Wäertvoll RNA-Prouwen sollten am hënneschte Beräich vun engem -80°C-Gefrierschrank gelagert ginn, den Zougang sollt op Perioden mat héijen Temperaturen limitéiert sinn. D'Dier vun engem -20°C-Gefrierschrank méi wéi fënnef Mol am Dag opzemaachen, verschäerft d'Temperaturschwankungen. Ausrüstung, déi héich Hëtzt generéiert, brauch op d'mannst 50 cm² Plaz fir d'Hëtztofleedung op béide Säiten an op der Récksäit. Ausserdeem ass et recommandéiert, den experimentellen Zäitpunkt nei unzepassen: 7:00-10:00 Auer fir temperaturempfindlech Operatiounen wéi RNA-Extraktioun a qPCR-Luede; 13:00-16:00 Auer fir net-experimentell Aarbechten wéi Datenanalyse. Dës Strategie kann effektiv verhënneren, datt Héichtemperaturpeaken kritesch Schrëtt stéieren.

Molekular Experimenter während enger Hëtzwelle sinn en Test fir souwuel Technik wéi och Gedold. Ënnert der onbarmhäerzeger Summersonn ass et vläicht Zäit, Är Pipett ewechzeleeën an eng extra Këscht Äis zu Äre Proben derbäizesetzen, fir datt den Instrument méi Hëtzt ofleede kann. Dës Respekt virun Temperaturschwankungen ass genee déi wäertvollst Laborqualitéit während de brennende Summerméint - schliisslech brauche souguer Molekülle bei der 40°C Hëtzt vum Summer eng suergfälteg geschützt "kënschtlech Polarregioun".