Gabay sa Agham sa Tag-init: Kapag ang 40°C na Heat Wave ay Nagtagpo sa mga Eksperimento sa Molekular

Kamakailan lamang ay nanatili ang mataas na temperatura sa halos buong Tsina. Noong Hulyo 24, naglabas ang Shandong Provincial Meteorological Observatory ng dilaw na alerto sa mataas na temperatura, na hinuhulaan ang temperaturang "tulad ng sauna" na 35-37°C (111-133°F) at 80% na halumigmig sa susunod na apat na araw sa mga lugar sa loob ng bansa. Ang temperatura sa mga lugar tulad ng Turpan, Xinjiang, ay papalapit na sa 48°C (111-133°F). Ang Wuhan at Xiaogan, Hubei, ay nasa ilalim ng orange na alerto, na may temperaturang higit sa 37°C sa ilang lugar. Sa napakainit na init na ito, ang mikroskopikong mundo sa ilalim ng ibabaw ng mga pipette ay nakakaranas ng mga hindi pangkaraniwang kaguluhan—ang katatagan ng mga nucleic acid, ang aktibidad ng mga enzyme, at ang pisikal na estado ng mga reagent ay tahimik na nababago 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 kadalasang umaabot sa higit sa 28°C. Sa panahong ito, ang mga RNA sample na iniiwan sa bukas na lugar ay nabubulok nang higit sa doble ang bilis kaysa sa tagsibol at taglagas. Sa magnetic bead extraction, ang buffer solution ay lokal na natutuyo dahil sa pinabilis na pagkasumpungin ng solvent, at ang mga kristal ay madaling mamuo. Ang mga kristal na ito ay magdudulot ng malalaking pagbabago-bago sa kahusayan ng pagkuha ng nucleic acid. Ang pagkasumpungin ng mga organic solvent ay sabay na tumataas. Sa 30°C, ang dami ng pagkasumpungin ng chloroform ay tumataas ng 40% kumpara sa 25°C. Sa panahon ng operasyon, kinakailangang tiyakin na ang bilis ng hangin sa fume hood ay 0.5m/s, at gumamit ng nitrile gloves upang mapanatili ang bisa ng proteksyon.

Ang mga eksperimento sa PCR ay nahaharap sa mas kumplikadong mga pagbabago sa temperatura. Ang mga reagent tulad ng Taq enzyme at reverse transcriptase ay lubhang sensitibo sa biglaang pagbabago-bago ng temperatura. Ang condensation sa mga dingding ng tubo pagkatapos alisin mula sa isang -20°C freezer ay maaaring magdulot ng mahigit 15% na pagkawala ng aktibidad ng enzyme kung papasok ito sa sistema ng reaksyon. Ang mga solusyon ng dNTP ay maaari ring magpakita ng nakikitang pagkasira pagkatapos lamang ng 5 minutong pagkakalantad sa temperatura ng silid (>30°C). Ang operasyon ng instrumento ay nahahadlangan din ng mataas na temperatura. Kapag ang temperatura ng paligid sa laboratoryo ay >35°C at ang heat dissipation clearance ng instrumento ng PCR ay hindi sapat (<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 magdulot ng pagbaba ng kahusayan ng amplification sa gilid ng isang 96-well plate nang mahigit 40%. Ang mga dust filter ay dapat linisin nang regular (ang akumulasyon ng alikabok ay binabawasan ang kahusayan ng heat dissipation nang 50%), at dapat iwasan ang direktang air conditioning. Bukod pa rito, kapag nagsasagawa ng mga eksperimento sa PCR nang magdamag, iwasan ang paggamit ng instrumento ng PCR bilang isang "makeshift refrigerator" para mag-imbak ng mga sample. Ang pag-iimbak sa 4°C nang higit sa 2 oras ay maaaring magdulot ng pagbuo ng kondensasyon pagkatapos magsara ang pinainit na takip, na magpapalabnaw sa sistema ng reaksyon at posibleng makakakalawang sa mga metal module ng instrumento.

Dahil sa patuloy na mga babala tungkol sa mataas na temperatura, dapat ding magpatunog ng alarma ang mga laboratoryong molekular. Ang mahahalagang sample ng RNA ay dapat itago sa likod ng isang freezer na -80°C, na may limitadong pag-access sa mga panahon na may mataas na temperatura. Ang pagbubukas ng pinto ng isang freezer na -20°C nang higit sa limang beses sa isang araw ay magpapalala sa mga pagbabago-bago ng temperatura. Ang mga kagamitang lumilikha ng mataas na init ay nangangailangan ng hindi bababa sa 50 cm na espasyo sa pagpapakalat ng init sa magkabilang gilid at likurang bahagi. Bukod pa rito, inirerekomenda na baguhin ang estruktura ng pang-eksperimentong tiyempo: 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 mga gawaing hindi pang-eksperimento tulad ng pagsusuri ng datos. Ang estratehiyang ito ay epektibong makakapigil sa mga peak ng mataas na temperatura na makagambala sa mga kritikal na hakbang.

Ang mga eksperimento sa molekula habang may matinding init ay isang pagsubok sa parehong pamamaraan at pasensya. Sa ilalim ng walang humpay na araw ng tag-araw, marahil oras na para ilagay ang iyong pipette at magdagdag ng isang karagdagang kahon ng yelo sa iyong mga sample upang ang instrumento ay makapagpalabas ng mas maraming init. Ang paggalang na ito sa mga pagbabago-bago ng temperatura ang siyang pinakamahalagang katangian ng laboratoryo sa panahon ng nakapapasong mga buwan ng tag-araw—tutal, sa 40°C na init ng tag-araw, kahit ang mga molekula ay nangangailangan ng maingat na binabantayang "artipisyal na polar na rehiyon."