Gabay sa Agham sa Tag-init: Kapag Natugunan ng 40°C Heat Wave ang Molecular Experiments

Ang mataas na temperatura ay nanatili sa karamihan ng China kamakailan. Noong ika-24 ng Hulyo, naglabas ang Shandong Provincial Meteorological Observatory ng dilaw na alerto sa mataas na temperatura, na hinuhulaan ang "parang sauna" na temperatura na 35-37°C (111-133°F) at 80% halumigmig para sa susunod na apat na araw sa mga inland na lugar. Ang mga temperatura sa mga lugar tulad ng Turpan, Xinjiang, ay papalapit na sa 48°C (111-133°F). Nasa ilalim ng orange alert ang Wuhan at Xiaogan, Hubei, na may temperaturang lampas sa 37°C sa ilang lugar. Sa nakakapasong init na ito, ang mikroskopiko na mundo sa ilalim ng ibabaw ng mga pipette ay nakakaranas ng hindi pangkaraniwang mga kaguluhan—ang katatagan ng mga nucleic acid, ang aktibidad ng mga enzyme, at ang pisikal na estado ng mga reagents ay tahimik na nababaluktot ng heatwave.

Ang pagkuha ng nucleic acid ay naging isang karera laban sa oras. Kapag ang temperatura sa labas ay lumampas sa 40°C, kahit na naka-on ang air conditioner, ang temperatura ng operating table ay madalas na umaakyat sa itaas ng 28°C. Sa oras na ito, ang mga sample ng RNA na naiwan sa bukas ay bumababa nang higit sa dalawang beses nang mas mabilis kaysa sa tagsibol at taglagas. Sa magnetic bead extraction, ang buffer solution ay lokal na puspos dahil sa pinabilis na volatilization ng solvent, at ang mga kristal ay madaling namuo. Ang mga kristal na ito ay magdudulot ng malalaking pagbabago sa kahusayan ng pagkuha ng nucleic acid. Ang pagkasumpungin ng mga organikong solvent ay tumataas nang sabay-sabay. Sa 30°C, ang dami ng chloroform volatilization ay tumataas ng 40% kumpara sa 25°C. Sa panahon ng operasyon, kinakailangan upang matiyak na ang bilis ng hangin sa fume hood ay 0.5m/s, at gumamit ng nitrile gloves upang mapanatili ang pagiging epektibo ng proteksyon.

Ang mga eksperimento sa PCR ay nahaharap sa mas kumplikadong mga abala sa temperatura. Ang mga reagents tulad ng Taq enzyme at reverse transcriptase ay lubhang sensitibo sa biglaang pagbabagu-bago ng temperatura. Ang pagkondensasyon sa mga dingding ng tubo pagkatapos alisin mula sa isang -20°C na freezer ay maaaring magdulot ng higit sa 15% na pagkawala ng aktibidad ng enzyme kung ito ay pumasok sa sistema ng reaksyon. Ang mga solusyon sa dNTP ay maaari ding magpakita ng nakikitang pagkasira pagkatapos lamang ng 5 minuto ng pagkakalantad sa temperatura ng silid (>30°C). Ang operasyon ng instrumento ay nahahadlangan din ng mataas na temperatura. Kapag ang temperatura ng kapaligiran sa laboratoryo ay >35°C at hindi sapat ang heat dissipation clearance ng PCR instrument (<50 cm mula sa dingding), ang pagkakaiba sa panloob na temperatura ay maaaring umabot ng hanggang 0.8°C. Ang paglihis na ito ay maaaring maging sanhi ng kahusayan ng amplification sa gilid ng isang 96-well plate na bumaba ng higit sa 40%. Dapat na regular na linisin ang mga filter ng alikabok (nababawasan ng 50%) ang pag-iipon ng alikabok ng init ng kahusayan, at dapat na iwasan ang direktang air conditioning. Higit pa rito, kapag nagsasagawa ng mga eksperimento sa PCR sa magdamag, iwasang gamitin ang instrumento ng PCR bilang isang "makeshift refrigerator" upang mag-imbak ng mga sample. Ang pag-iimbak sa 4°C nang higit sa 2 oras ay maaaring maging sanhi ng pagbuo ng condensation pagkatapos magsara ang pinainit na takip, na nagpapalabnaw sa sistema ng reaksyon at posibleng masira ang mga metal module ng instrumento.

Nahaharap sa patuloy na mga babala sa mataas na temperatura, ang mga molekular na laboratoryo ay dapat ding magpatunog ng alarma. Ang mga mahalagang sample ng RNA ay dapat na naka-imbak sa likod ng isang -80°C freezer, na may access na limitado sa mga panahon ng mataas na temperatura. Ang pagbubukas ng pinto ng isang -20°C na freezer nang higit sa limang beses sa isang araw ay magpapalala sa mga pagbabago sa temperatura. Nangangailangan ng hindi bababa sa 50 cm ng espasyo sa pagwawaldas ng init sa magkabilang gilid at likurang bahagi ang kagamitang gumagawa ng mataas na init. Higit pa rito, inirerekumenda na muling ayusin ang eksperimentong timing: 7:00-10:00 AM para sa mga operasyong sensitibo sa temperatura tulad ng RNA extraction at qPCR loading; 1:00-4:00 PM para sa hindi pang-eksperimentong gawain tulad ng pagsusuri ng data. Ang diskarteng ito ay epektibong makakapigil sa mga mataas na temperatura na makagambala sa mga kritikal na hakbang.

Ang mga eksperimento sa molekular sa panahon ng isang heatwave ay isang pagsubok ng parehong pamamaraan at pasensya. Sa ilalim ng walang humpay na sikat ng araw sa tag-araw, marahil ay oras na para ibaba ang iyong pipette at magdagdag ng dagdag na kahon ng yelo sa iyong mga sample upang bigyang-daan ang instrumento na mawala ang mas maraming init. Ang paggalang na ito para sa mga pagbabago sa temperatura ay tiyak na ang pinakamahalagang kalidad ng laboratoryo sa panahon ng nakakapasong mga buwan ng tag-init—pagkatapos ng lahat, sa 40°C init ng tag-araw, kahit na ang mga molekula ay nangangailangan ng maingat na binabantayang "artipisyal na rehiyon ng polar."