第二天一早,温楚莹拿着图表冲进会议室。
“教授、张老师、师姐,我发现问题可能出在样本采集时间上!”
她把图表摊在桌上,
“你们看,下午 2 点采集的样本,环境温度 2℃左右,Ct 值波动最小;
上午 10 点温度 - 2℃,Ct 值普遍偏高,而且波动大。
我怀疑低温会抑制耐药基因的表达,导致检测时扩增效率不稳定。”
张老师凑过来看,手指点在图表上:
“这个规律…… 有点像我之前看过的一篇文献,
里面提到极端环境微生物有‘温度适应性表达’特性,低于 0℃时,耐药基因的启动子活性会下降 50%。
我当时觉得和咱们的样本关联不大,就没提。”
王教授的眼睛亮了:
“那咱们就做验证实验!今天分三个时间点采集:上午 10 点、下午 2 点、下午 4 点,
每个时间点采 3 份样本,统一在 4℃条件下保存,然后同时检测,看数据差异。”
采集团队按照安排行动,下午五点,样本准时送到实验室。
温楚莹和李师姐立刻开始处理 —— 统一离心 10 分钟,加 5% 甘油保存,然后同时加载到三台 PCR 仪上。
等待结果的四十分钟里,没人说话,大家都盯着仪器屏幕,连王教授都时不时看一眼手表。
“出来了!” 李师姐先喊出声。
屏幕上,下午 2 点采集的样本 Ct 值分别是 28.5、28.7、28.6,波动只有 0.1;
下午 4 点的是 29.2、29.4、29.3,波动 0.1;
而上午 10 点的是 32.1、32.5、32.3,波动 0.4,且整体 Ct 值偏高。
“真的是采集时间的问题!” 张老师激动地拍了下桌子,“楚莹,你立大功了!”
可温楚莹却没立刻松气:
“但上午的样本 Ct 值还是偏高,要是采集团队遇到特殊情况,只能上午采集怎么办?咱们得想办法让上午的样本也能稳定检测。”
王教授点头:“说得对。张老师,你查文献看看有没有能激活低温下耐药基因表达的试剂;
楚莹,你试试在样本处理时加入不同浓度的诱导剂,比如 IPTG,看看能不能改善;
李黎,你负责优化样本保存的温度梯度。”
接下来的两天,团队又进入新的攻坚。
温楚莹测试了 0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.3mmol/L 三种浓度的 IPTG,
结果 0.2mmol/L 时,上午样本的 Ct 值降到了 29.5 左右,波动 0.3,接近下午样本的水平。
可新的问题又出现了 —— 加入 IPTG 后,样本的非特异性扩增增加,出现了杂峰。
“怎么办?杂峰要是不消除,会影响结果判断。” 李师姐看着屏幕上的杂峰,皱起眉。
温楚莹盯着杂峰的位置,突然想起在学校做竞赛时,林导师教过的 “引物特异性优化法”:
“咱们调整一下引物的退火温度,之前用的是 58℃,试试 59℃和 60℃,看看杂峰会不会消失。”
她做了三个温度梯度的实验,当退火温度升到 59.5℃时,杂峰果然消失了,Ct 值稳定在 29.3±0.2。
“成功了!” 她忍不住欢呼,小初砚在意识里放起了虚拟烟花:“宿主太棒啦!终于解决了!”
解决了采集时间的问题,团队开始优化检测效率。
原来的检测方法需要 6 小时,王教授希望能缩短到 2 小时以内,方便应急使用。
温楚莹想起在学校研究的 “双段控温法”—— 将退火和延伸阶段的温度整合,减少升温降温的时间。
她先做了温度梯度实验:退火温度 59℃、延伸温度 72℃,之前是分两步各 30 秒,
现在尝试将温度设为 65℃,一步 40 秒,看看扩增效率。
第一次实验,扩增效率降到了 80%,低于标准的 90%。
“是不是温度太高了?” 张老师过来查看,“65℃可能让引物结合不充分,试试 63℃。”
温楚莹调整到 63℃,一步 45 秒,扩增效率升到 85%,还是不够。
小初砚在意识里帮她模拟不同的温度和时间组合:
“宿主,试试 64℃,一步 42 秒,我计算了一下,这个条件下引物结合效率和酶活性的平衡最好。”
她按照小初砚的建议调整,这次的扩增效率达到了 92%,Ct 值波动 0.2,检测时间缩短到 1.8 小时。
“再优化一下,把预变性时间从 2 分钟降到 1 分钟,看看能不能再快一点。” 王教授建议。
温楚莹试了预变性 1 分钟,结果扩增效率没下降,检测时间最终定格在 1.5 小时。
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