Bildekilde: ARIMAG /shutterstock.com

Husker du sist gang rørene dine viste kondensdråper etter temperaturinkubering i en termoblokk eller termomikser? Til slutt hadde du til og med et ytelsestap i den enzymatiske reaksjonen din.

Hva er kondens?
Kondensasjon defineres som overgangen fra gassfase til væskefase. Kondensasjon er den omvendte prosessen av fordampning. Kondensasjonsprosessen skjer når dampen er mettet og kommer i kontakt med en kald (eller kaldere) overflate enn der den oppsto.

Jo høyere temperaturdeltaet er mellom det varmeste og det kaldeste stedet i et lukket system, desto raskere vil du få kondens. Mikrorøret er et perfekt lukket system.

Mange reaksjoner trenger spesifikke temperaturer over romtemperatur, som 37 °C, 42 °C, 95 °C osv. Derfor vil et inkubasjonstrinn på 30 minutter ved f.eks. 65 °C ende opp med et lag av kondensdråper i lokket på røret. Du tenker kanskje at ett spinn i sentrifugen, og 100 % av prøven er tilbake på bunnen av mikrorøret. Denne prosessen bidrar faktisk til å bringe kondensdråpene tilbake til prøven.

Men det kan fortsatt være et problem med reaksjonen som utføres når du starter sentrifugeringstrinnet. Reagenser trenger konstante betingelser for molekylære prosesser som ligering, amplifisering, translasjon, restriksjon eller hvilken som helst enzymatisk reaksjon som skal utføres.

Reaktiviteten til et enzym avhenger av temperatur, tilgjengeligheten av reaksjonspartnere, men også av saltkonsentrasjonen i prøven. Anta at en enzymatisk analyse på 25 µL har en saltkonsentrasjon på f.eks. 5 %. Ettersom kondensasjonsprosessen er begrenset til væsker, vil det beregnede kondensatet på 3 µl i lokket øke saltkonsentrasjonen i den gjenværende prøven i bunnen av røret under det enzymatiske reaksjonstrinnet med nesten 14 %.

(Tommelfingerregel: 5 % av 25 µL reaksjonsvolum: 1,25 µg salt, 22 µL væske inkl. saltet blir igjen etter kondensering, dette er nå 5,682 % av det totale volumet, noe som gir 13,6 % høyere saltkonsentrasjon)

Denne økte saltkonsentrasjonen vil sannsynligvis ikke stoppe reaksjonen, men kan påvirke enzymets effektivitet, noe som kan resultere i et annet utbytte enn det som er mulig under optimaliserte forhold. Poenget er at du mangler konstante/reproduserbare og effektive betingelser.

Det finnes en enkel og praktisk måte å unngå kondens på: Hold prøvevæskene på det “kaldeste stedet” i reaksjonsrøret. Reaksjonstemperaturen er helt sikkert satt til f.eks. 70 °C. Hvordan går du frem?

En løsning kan være å motvarme fra toppen av beholderen ved hjelp av et oppvarmet lokk.

Du kjenner sikkert til og bruker dette konseptet i ditt daglige arbeid når du bruker PCR-maskiner. Lokket på en cycler har en litt høyere temperatur for å unngå kondens ved hjelp av et integrert varmesystem. I de første årene med PCR ble denne kondensforebyggingen gjort ved å legge et lag med mineralolje på toppen av hver prøve.

Ettersom en fullstendig integrert lokkoppvarming er altfor komplisert for en termoblokk, fyller en fleksibel varmekappe samme funksjon.

Varmekappen motvarmer fra toppen. En enkel løsning er et av/på-oppvarmingssystem som alltid gir full effekttemperatur. Denne løsningen kan skade prøvene dine, ettersom lavtemperaturreaksjoner ved 30 °C vil bli negativt påvirket av en varmekappe på 100 °C.

Den smarte løsningen er en varmekappe som kommuniserer med termoblokken/tørrvarmeren og justerer temperaturen for motvarme til noen grader over blokktemperaturen.