Suspension array technology
سسپینشن ایرے ٹیکنالوجی (یا ایس اے ٹی) سالماتی حیاتیات میں استعمال ہونے والا ایک اعلی تھرو پٹ، بڑے پیمانے پر، اور ملٹی پلیکسڈ اسکریننگ پلیٹ فارم ہے۔ ایس اے ٹی کا وسیع پیمانے پر جینومک اور پروٹومک تحقیق پر اطلاق کیا گیا ہے، جیسے سنگل نیوکلیوٹائڈ پولیمورفزم (ایس این پی) جینو ٹائپنگ، جینیاتی بیماری کی اسکریننگ، جین کے اظہار کی پروفائلنگ، منشیات کی دریافت کی اسکریننگ اور طبی تشخیص۔ ایس اے ٹی صفوں کو تیار کرنے کے لیے مائکروسفیئر موتیوں (قطر میں 5.6 ام) کا استعمال کرتا ہے۔ ایس اے ٹی ان مائکروسفیئر موتیوں کے استعمال کے ذریعے متعدد جین متغیرات کی بیک وقت جانچ کی اجازت دیتا ہے کیونکہ ہر قسم کے مائکروسفیئر موتیوں کی نظری خصوصیات میں تغیرات کی بنیاد پر ایک منفرد شناخت ہوتی ہے، سب سے عام فلوروسینٹ رنگ ہے۔ چونکہ رنگ کے ہر رنگ اور شدت کی ایک منفرد طول موج ہوتی ہے، اس لیے موتیوں کو ان کی طول موج کی شدت کی بنیاد پر آسانی سے الگ کیا جا سکتا ہے۔ مائکروسفیئرز حل میں آسانی سے معطل ہوتے ہیں اور جانچ کے دوران سازگار حرکیات کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ فلیٹ مائکرواریوں کی طرح (مثال کے طور پر۔ ڈی این اے مائکرو ارے)، ایک مناسب رسیپٹر مالیکیول، جیسے ڈی این اے اولیگونیوکلیوٹائڈ تحقیقات، اینٹی باڈیز، یا دیگر پروٹین، خود کو مختلف لیبل والے مائکروسفیرز سے منسلک کرتے ہیں۔ یہ ہزاروں مائکروسفیئر سرنی عناصر پیدا کرتا ہے۔ پروب-ٹارگیٹ ہائبرڈائزیشن کا پتہ عام طور پر آپٹیکل لیبل والے اہداف کے ذریعے لگایا جاتا ہے، جو نمونے میں ہر ہدف کی نسبتا کثرت کا تعین کرتا ہے۔ ڈی این اے ہائبرڈائزیشن ڈی این اے کا استعمال کرتے ہوئے ایس اے ٹی کا جائزہ ٹیسٹ کے ٹکڑے بنانے کے لیے استعمال ہونے والے خلیوں سے نکالا جاتا ہے۔ ان ٹیسٹ کے ٹکڑوں کو مختلف قسم کے مائکروسفیئر موتیوں پر مشتمل محلول میں شامل کیا جاتا ہے۔ ہر قسم کے مائکروسفیئر مالا میں ایک معروف ڈی این اے تحقیقات ہوتی ہے جس میں ایک منفرد فلوروسینٹ شناخت ہوتی ہے۔ مائکروسفیئر موتیوں پر ٹیسٹ کے ٹکڑوں اور تحقیقات کو ایک دوسرے کے ساتھ ہائبرڈائز کرنے کی اجازت ہے۔ ایک بار ہائبرڈائز ہونے کے بعد، مائکروسفیئر موتیوں کو ترتیب دیا جاتا ہے، عام طور پر فلو سائٹومیٹری کا استعمال کرتے ہوئے۔ یہ اصل نمونے سے جین کی ہر قسم کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے۔ جمع کیے گئے نتیجے کے اعداد و شمار مائکروسفیئر میں ہر ہائبرڈائزڈ نمونے کی نسبتا کثرت کی نشاندہی کریں گے۔ چونکہ مائکروسفیئر کے موتیوں کو حل میں آسانی سے معطل کر دیا جاتا ہے اور ٹیسٹ کے نمونے میں ہائبرڈ ہونے پر ہر مائکروسفیئر اپنی شناخت برقرار رکھتا ہے، اس لیے ایک عام معطلی صف کا تجربہ ایک ہی رد عمل میں حیاتیاتی تجزیہ کی ایک وسیع رینج کا تجزیہ کر سکتا ہے، جسے "ملٹی پلیکسنگ" کہا جاتا ہے۔ عام طور پر، صف میں استعمال ہونے والے ہر قسم کے مائکروسفیئر کو انفرادی طور پر بلک میں تیار کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، لومینکس xMAP ٹیکنالوجی سے تجارتی طور پر دستیاب مائکروسفیئر صفوں میں 10X10 عنصر صف کا استعمال ہوتا ہے۔ اس صف میں 100 عناصر کی صف دینے کے لیے سرخ اور اورکت رنگوں کے ساتھ موتیوں کے مالا شامل ہیں، جن میں سے ہر ایک کی شدت دس مختلف ہوتی ہے۔ اس طرح، اگر متعدد رنگوں کا استعمال کیا جائے تو صف کا سائز تیزی سے بڑھ جائے گا۔ مثال کے طور پر، فی رنگ 10 مختلف شدتوں والے پانچ مختلف رنگ 100,000 مختلف صف عناصر کو جنم دیں گے۔ طریقہ کار نمونے کا ہدف مختلف قسم کے مائکروسفیئرز کا استعمال کرتے وقت، ایس اے ٹی بیک وقت ایک دیئے گئے نمونے میں متعدد متغیرات، جیسے ڈی این اے اور پروٹین کی جانچ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ یہ ایس اے ٹی کو ایک ہی رد عمل کے دوران مختلف قسم کے سالماتی اہداف کا تجزیہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ نیوکلک ایسڈ کا پتہ لگانے کے عام طریقہ کار میں براہ راست ڈی این اے ہائبرڈائزیشن شامل ہے۔ براہ راست ڈی این اے ہائبرڈائزیشن نقطہ نظر سب سے آسان معطلی صف کی جانچ ہے جس کے تحت مائکروسفیئرز سے منسلک 15 سے 20 بی پی ڈی این اے اولیگونیوکلیوٹائڈز کو پی سی آر کا استعمال کرتے ہوئے بڑھایا جاتا ہے۔ یہ بہتر تحقیقات کی لمبائی ہے کیونکہ یہ تحقیقات-ہدف ہائبرڈائزیشن کے دوران مختلف تحقیقات کے درمیان پگھلتے ہوئے درجہ حرارت کے فرق کو کم کرتا ہے۔ دلچسپی کے ایک ڈی این اے اولیگوپروب کو بڑھانے کے بعد، اسے مائکروسفیئرز کے 100 مختلف سیٹوں پر 100 مختلف تحقیقات بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جن میں سے ہر ایک 100 ممکنہ اہداف پر قبضہ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے (اگر 100 پیچیدہ صف کا استعمال کیا جائے)۔ اسی طرح، ہدف کے ڈی این اے نمونوں کو عام طور پر پی سی آر میں بڑھایا اور لیبل کیا جاتا ہے۔ کیپچر پروب اور ٹارگٹ ڈی این اے کے درمیان ہائبرڈائزیشن مائکروسفیئرز پر واقع ان کی کیپچر پروبز میں تکمیلی ٹارگٹ ڈی این اے کے سلسلے کو پگھلا کر اور انیل کرکے حاصل کی جاتی ہے۔ ترتیبات کے درمیان غیر مخصوص بائنڈنگ کو ہٹانے کے لیے دھونے کے بعد، صرف مضبوطی سے جوڑے ہوئے تحقیقات کے اہداف ہائبرڈائزڈ رہیں گے۔ فلو سائٹومیٹری کے ساتھ ترتیب دینا اور پتہ لگانا اس موضوع پر مزید تفصیلات کے لیے، فلو سائٹومیٹری دیکھیں چونکہ ہر مائیکروسفیئر کی نظری شناخت معلوم ہے، مائیکروسفیئرز میں ہائبرڈائزڈ ٹارگٹ نمونوں کی مقدار مائیکروسفیئرز کے ایک سیٹ میں ٹارگٹ مارکرز کی نسبتا شدت کا موازنہ کرکے فلو سائٹومیٹری کا استعمال کرتے ہوئے مائیکروسفیئرز کے دوسرے سیٹ میں مارکرز کو نشانہ بنا کر حاصل کی جا سکتی ہے۔ مائکروسفیئرز کو ان کی منفرد نظری خصوصیات اور ہدف کی ترتیب میں ہائبرڈائزیشن کی سطح دونوں کا استعمال کرتے ہوئے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ طاقت تیز/اعلی تھرو پٹ: ملٹی پلیکس تجزیہ میں، ہر 30 سیکنڈ میں 100 پیچیدہ جانچ کا تجزیہ کیا جا سکتا ہے۔ حالیہ رپورٹ کردہ ہائی تھرو پٹ فلو سائٹومیٹری 1 منٹ میں 96 ویل پلیٹ کا نمونہ لے سکتی ہے، اور نظریاتی طور پر، اس نظام کے ساتھ 100 پیچیدہ جانچ کا تجزیہ 1 سیکنڈ سے بھی کم وقت میں کیا جا سکتا ہے، یا ممکنہ طور پر فی دن 12 ملین نمونے فراہم کیے جا سکتے ہیں۔ ہائی ایرے ڈینسٹی/ملٹی پلیکس: فلیٹ مائیکرو ایرے کے مقابلے میں، ایس اے ٹی کسی کو متوازی پیمائش کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ مائکروسفیر کے چند مائکرولیٹر ہزاروں صف عناصر پر مشتمل ہو سکتے ہیں اور ہر صف عنصر کی نمائندگی سینکڑوں انفرادی مائکروسفیرز کرتے ہیں۔ اس طرح، فلو سائٹومیٹری کے ذریعے پیمائش ہر صف عنصر کی نقل تجزیہ کی نمائندگی کرتی ہے۔ معلومات کا مؤثر مجموعہ: ایس اے ٹی کے استعمال کے فوائد میں سے ایک یہ ہے کہ یہ آپ کو مریض یا تحقیقی حیاتیات سے ایک نمونہ لینے اور بیک وقت متعدد جین متغیرات کی جانچ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس طرح، ایک ہی نمونے سے آپ اس بات کا تعین کر سکتے ہیں کہ کسی مریض کو وائرس کی سیریز سے کون سا وائرس ہے، یا کون سا بیس جوڑا میوٹیشن جاندار میں ایک منفرد فینوٹائپ کے ساتھ موجود ہے۔ لاگت سے موثر: فی الحال، تجارتی طور پر دستیاب معطلی صف کٹس کی قیمت $0.10-$0.25 فی ترتیب کی جانچ کی جاتی ہے۔ کمزوری نسبتا کم صف کا سائز: اگرچہ اس میں لاکھوں مختلف صف کے عناصر پیدا کرنے کے لیے رنگوں کی بڑھتی ہوئی مقدار کو استعمال کرنے کی صلاحیت ہے، تجارتی طور پر دستیاب مائکروسفیئر صفوں کی موجودہ نسل (لومینکس ایکس ایم اے پی ٹیکنالوجی سے) صرف رنگوں کے دو سیٹ استعمال کرتی ہے اور اس لیے فی تجربہ صرف ~ 100 اہداف کا پتہ لگا سکتی ہے۔ تحقیقات کے مختلف سیٹوں اور ہدف کے ترتیبات کے درمیان ہائبرڈائزیشن کے لیے ایک مخصوص اینیلنگ درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے، جو اولیگونیوکلیوٹائڈ تحقیقات کی لمبائی اور ترتیب سے متاثر ہوتا ہے۔ لہذا، ہر تجربے کے لیے، صرف ایک ممکنہ اینیلنگ درجہ حرارت استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح، دیئے گئے تجربے میں استعمال ہونے والے تمام تحقیقات کو اسی درجہ حرارت پر ہدف کے ساتھ ہائبرڈائز کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ اگرچہ تحقیقات کے کچھ سیٹوں میں بیس جوڑی کی عدم مطابقت متعارف کرانے سے تحقیقات کے ہر سیٹ کے درمیان اینیلنگ درجہ حرارت کے فرق کو کم کیا جا سکتا ہے، ہائبرڈائزیشن کا مسئلہ اب بھی اہم ہے اگر ایک رد عمل میں 10-20 سے زیادہ اہداف کی جانچ کی جائے۔ حوالہ جات بیرونی روابط لومینکس مصنوعات جین اظہار بائیو انفارمیٹکس ڈی این اے مائکرو ٹیکنالوجی سالماتی حیاتیات کی تکنیک مائکرواریز