Suspension array technology
সাসপেনশন অ্যারে প্রযুক্তি (বা এসএটি) আণবিক জীববিজ্ঞানে ব্যবহৃত একটি উচ্চ থ্রুপুট, বড় আকারের এবং মাল্টিপ্লেক্স স্ক্রিনিং প্ল্যাটফর্ম। একক নিউক্লিওটাইড পলিমরফিজম (এসএনপি) জিনোটাইপিং, জেনেটিক ডিজিজ স্ক্রিনিং, জিন এক্সপ্রেশন প্রোফাইলিং, স্ক্রিনিং ড্রাগ আবিষ্কার এবং ক্লিনিকাল ডায়াগনোসিসের মতো জিনোমিক এবং প্রোটিওমিক গবেষণার ক্ষেত্রে এসএটি ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে। এস. এ. টি অ্যারে প্রস্তুত করতে মাইক্রোস্ফিয়ার পুঁতি (5.6 ইউ. এম ব্যাস) ব্যবহার করে। এস. এ. টি এই মাইক্রোস্ফিয়ার পুঁতির ব্যবহারের মাধ্যমে একাধিক জিন বৈকল্পিকের একযোগে পরীক্ষার অনুমতি দেয় কারণ প্রতিটি ধরনের মাইক্রোস্ফিয়ার পুঁতির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যের বৈচিত্র্যের উপর ভিত্তি করে একটি অনন্য সনাক্তকরণ রয়েছে, সবচেয়ে সাধারণ হল ফ্লুরোসেন্ট রঙ। যেহেতু প্রতিটি রঙ এবং রঙের তীব্রতার একটি অনন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে, তাই তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তীব্রতার উপর ভিত্তি করে পুঁতির মধ্যে সহজেই পার্থক্য করা যায়। মাইক্রোস্ফিয়ারগুলি দ্রবণে সহজেই ঝুলন্ত থাকে এবং একটি পরীক্ষার সময় অনুকূল গতিবিদ্যা প্রদর্শন করে। সমতল মাইক্রো-অ্যারেগুলির অনুরূপ (যেমন। ডি. এন. এ মাইক্রো অ্যারে), একটি উপযুক্ত রিসেপ্টর অণু, যেমন ডি. এন. এ অলিগোনিউক্লিওটাইড প্রোব, অ্যান্টিবডি বা অন্যান্য প্রোটিন, নিজেদেরকে ভিন্নভাবে চিহ্নিত মাইক্রোস্ফিয়ারের সাথে সংযুক্ত করে। এটি হাজার হাজার মাইক্রোস্ফিয়ার অ্যারে উপাদান তৈরি করে। প্রোব-টার্গেট হাইব্রিডাইজেশন সাধারণত অপটিক্যালি লেবেলযুক্ত লক্ষ্য দ্বারা সনাক্ত করা হয়, যা নমুনায় প্রতিটি লক্ষ্যের আপেক্ষিক প্রাচুর্য নির্ধারণ করে। ডি. এন. এ সংকরকরণ ডি. এন. এ ব্যবহার করে এস. এ. টি-র সংক্ষিপ্ত বিবরণ পরীক্ষার টুকরো তৈরি করতে ব্যবহৃত কোষ থেকে বের করা হয়। এই পরীক্ষার টুকরোগুলি বিভিন্ন মাইক্রোস্ফিয়ার পুঁতি সম্বলিত একটি দ্রবণে যোগ করা হয়। প্রতিটি ধরনের মাইক্রোস্ফিয়ার পুঁতে একটি অনন্য ফ্লুরোসেন্ট পরিচয় সহ একটি পরিচিত ডিএনএ প্রোব থাকে। মাইক্রোস্ফিয়ার পুঁতির উপর পরীক্ষার টুকরোগুলি এবং প্রোবগুলি একে অপরের সাথে সংকরিত হওয়ার অনুমতি দেওয়া হয়। একবার সংকরিত হয়ে গেলে, মাইক্রোস্ফিয়ার পুঁতিগুলি সাধারণত ফ্লো সাইটোমেট্রি ব্যবহার করে সাজানো হয়। এটি মূল নমুনা থেকে জিনের প্রতিটি রূপ সনাক্ত করার অনুমতি দেয়। সংগৃহীত ফলাফলের তথ্য মাইক্রোস্ফিয়ারের প্রতিটি সংকরিত নমুনার আপেক্ষিক প্রাচুর্য নির্দেশ করবে। যেহেতু মাইক্রোস্ফিয়ার পুঁতি সহজেই দ্রবণে ঝুলিয়ে রাখা যায় এবং প্রতিটি মাইক্রোস্ফিয়ার পরীক্ষার নমুনার সাথে সংকরিত হলে তার পরিচয় ধরে রাখে, তাই একটি সাধারণ সাসপেনশন অ্যারে পরীক্ষা "মাল্টিপ্লেক্সিং" নামে একটি একক বিক্রিয়ায় জৈবিক বিশ্লেষণের বিস্তৃত পরিসর বিশ্লেষণ করতে পারে। সাধারণভাবে, একটি অ্যারেতে ব্যবহৃত প্রতিটি ধরনের মাইক্রোস্ফিয়ার পৃথকভাবে প্রচুর পরিমাণে প্রস্তুত করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, লুমিনেক্স xMAP প্রযুক্তি থেকে বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ মাইক্রোস্ফিয়ার অ্যারে একটি 10X10 উপাদান অ্যারে ব্যবহার করে। এই অ্যারেতে লাল এবং ইনফ্রারেড রঞ্জকযুক্ত পুঁতি রয়েছে, যার প্রতিটিতে দশটি ভিন্ন তীব্রতা রয়েছে, যা 100-উপাদানের অ্যারে দেয়। সুতরাং, একাধিক রং ব্যবহার করা হলে অ্যারের আকার দ্রুত বৃদ্ধি পাবে। উদাহরণস্বরূপ, প্রতি রঙে 10 টি ভিন্ন তীব্রতা সহ পাঁচটি ভিন্ন রঙ 100,000 বিভিন্ন অ্যারে উপাদানের জন্ম দেবে। পদ্ধতি নমুনা লক্ষ্যমাত্রা বিভিন্ন ধরনের মাইক্রোস্ফিয়ার ব্যবহার করার সময়, এসএটি একটি প্রদত্ত নমুনায় ডিএনএ এবং প্রোটিনের মতো একাধিক পরিবর্তনশীল পরীক্ষা করতে সক্ষম। এটি এসএটি-কে একক বিক্রিয়ার সময় বিভিন্ন আণবিক লক্ষ্য বিশ্লেষণ করার অনুমতি দেয়। সাধারণ নিউক্লিক অ্যাসিড সনাক্তকরণ পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে সরাসরি ডিএনএ সংকরকরণ। ডাইরেক্ট ডিএনএ হাইব্রিডাইজেশন পদ্ধতি হল সবচেয়ে সহজ সাসপেনশন অ্যারে অ্যাসে যার মাধ্যমে মাইক্রোস্ফিয়ারের সাথে সংযুক্ত 15 থেকে 20 বিপি ডিএনএ অলিগোনিউক্লিওটাইডগুলি পিসিআর ব্যবহার করে প্রশস্ত করা হয়। এটি সর্বোত্তম প্রোবের দৈর্ঘ্য কারণ এটি প্রোব-টার্গেট সংকরকরণের সময় বিভিন্ন প্রোবের মধ্যে গলিত তাপমাত্রার বৈচিত্র্যকে হ্রাস করে। আগ্রহের একটি ডিএনএ অলিগোপ্রোবকে প্রশস্ত করার পরে, এটি 100 টি বিভিন্ন মাইক্রোস্ফিয়ারের সেটে 100 টি ভিন্ন প্রোব তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যার প্রতিটি 100 টি সম্ভাব্য লক্ষ্য (যদি 100-জটিল অ্যারে ব্যবহার করে) ধরার ক্ষমতা রাখে। একইভাবে, লক্ষ্য ডিএনএ নমুনাগুলি সাধারণত পিসিআর পরিবর্ধিত এবং লেবেলযুক্ত হয়। ক্যাপচার প্রোব এবং টার্গেট ডি. এন. এ-র মধ্যে সংকরায়ন মাইক্রোস্ফিয়ারে অবস্থিত ক্যাপচার প্রোবগুলিতে পরিপূরক টার্গেট ডি. এন. এ সিকোয়েন্সগুলি গলিয়ে এবং অ্যানিলিং করে অর্জন করা হয়। সিকোয়েন্সগুলির মধ্যে অ-নির্দিষ্ট বন্ধন অপসারণের জন্য ধোয়ার পরে, শুধুমাত্র দৃঢ়ভাবে জোড়া দেওয়া প্রোব-লক্ষ্যগুলি সংকরিত থাকবে। ফ্লো সাইটোমেট্রি দিয়ে বাছাই এবং সনাক্তকরণ এই বিষয়ে আরও বিশদ বিবরণের জন্য, ফ্লো সাইটোমেট্রি দেখুন যেহেতু প্রতিটি মাইক্রোস্ফিয়ারের অপটিক্যাল পরিচয় জানা যায়, তাই মাইক্রোস্ফিয়ারের একটি সেটে টার্গেট মার্কারগুলির আপেক্ষিক তীব্রতার সাথে ফ্লো সাইটোমেট্রি ব্যবহার করে মাইক্রোস্ফিয়ারের অন্য সেটে টার্গেট মার্কারগুলির তুলনা করে মাইক্রোস্ফিয়ারগুলিতে সংকরিত লক্ষ্য নমুনার পরিমাণ নির্ধারণ করা যেতে পারে। মাইক্রোস্ফিয়ারগুলি তাদের অনন্য আলোকীয় বৈশিষ্ট্য এবং লক্ষ্য ক্রমের সাথে সংকরকরণের স্তর উভয়ই ব্যবহার করে সাজানো যেতে পারে। শক্তি দ্রুত/উচ্চ থ্রুপুটঃ মাল্টিপ্লেক্স বিশ্লেষণে, প্রতি 30 সেকেন্ডে একটি 100-জটিল পরীক্ষা বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। সাম্প্রতিক রিপোর্ট করা হাই-থ্রুপুট ফ্লো সাইটোমেট্রি 1 মিনিটের মধ্যে একটি 96-ওয়েল প্লেটের নমুনা নিতে পারে এবং তাত্ত্বিকভাবে, এই সিস্টেমের সাথে 100-জটিল পরীক্ষাটি 1 সেকেন্ডেরও কম সময়ে বিশ্লেষণ করা যেতে পারে, বা সম্ভবত প্রতিদিন 1 কোটি 20 লক্ষ নমুনা সরবরাহ করতে পারে। উচ্চ অ্যারের ঘনত্ব/মাল্টিপ্লেক্সঃ সমতল মাইক্রো অ্যারের তুলনায়, এসএটি সমান্তরাল পরিমাপ করার অনুমতি দেয়। মাইক্রোস্ফিয়ারের কয়েকটি মাইক্রোলিটারে হাজার হাজার অ্যারে উপাদান থাকতে পারে এবং প্রতিটি অ্যারে উপাদান শত শত পৃথক মাইক্রোস্ফিয়ার দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। সুতরাং, ফ্লো সাইটোমেট্রি দ্বারা পরিমাপ প্রতিটি অ্যারে উপাদানের একটি প্রতিলিপি বিশ্লেষণের প্রতিনিধিত্ব করে। কার্যকরভাবে তথ্য সংগ্রহঃ স্যাট ব্যবহারের একটি সুবিধা হল যে এটি আপনাকে কোনও রোগী বা গবেষণা জীবের কাছ থেকে একটি নমুনা নিতে এবং একই সাথে একাধিক জিন বৈকল্পিকের জন্য পরীক্ষা করতে দেয়। সুতরাং, একটি একক নমুনা থেকে আপনি নির্ধারণ করতে পারেন যে কোনও রোগীর একাধিক ভাইরাস থেকে কোন ভাইরাস রয়েছে, বা কোন বেস পেয়ার মিউটেশন একটি অনন্য ফেনোটাইপ সহ জীবের মধ্যে উপস্থিত রয়েছে। খরচ-সাশ্রয়ীঃ বর্তমানে, বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ সাসপেনশন অ্যারে কিটগুলির প্রতি ক্রমানুসারে পরীক্ষার জন্য $0.10-$0.25 খরচ হয়। দুর্বলতা তুলনামূলকভাবে কম অ্যারের আকারঃ যদিও এর লক্ষ লক্ষ বিভিন্ন অ্যারের উপাদান তৈরি করতে বর্ধিত পরিমাণে রঞ্জক ব্যবহার করার সম্ভাবনা রয়েছে, বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ মাইক্রোস্ফিয়ার অ্যারেগুলির বর্তমান প্রজন্ম (লুমিনেক্স এক্সএমএপি প্রযুক্তি থেকে) শুধুমাত্র দুটি সেট রঞ্জক ব্যবহার করে এবং তাই প্রতি পরীক্ষায় শুধুমাত্র ~ 100 লক্ষ্য সনাক্ত করতে পারে। বিভিন্ন সেট প্রোব এবং টার্গেট সিকোয়েন্সের মধ্যে সংকরকরণের জন্য একটি নির্দিষ্ট অ্যানিলিং তাপমাত্রা প্রয়োজন, যা অলিগোনিউক্লিওটাইড প্রোবের দৈর্ঘ্য এবং ক্রম দ্বারা প্রভাবিত হয়। অতএব, প্রতিটি পরীক্ষার জন্য শুধুমাত্র একটি সম্ভাব্য অ্যানিলিং তাপমাত্রা ব্যবহার করা যেতে পারে। সুতরাং, প্রদত্ত পরীক্ষায় ব্যবহৃত সমস্ত প্রোব অবশ্যই একই তাপমাত্রায় লক্ষ্যের সাথে সংকরিত করার জন্য ডিজাইন করা উচিত। যদিও প্রোবের কিছু সেটে বেস পেয়ারের অসামঞ্জস্য প্রবর্তন প্রতিটি প্রোবের মধ্যে অ্যানিলিং তাপমাত্রার পার্থক্যকে হ্রাস করতে পারে, তবে একটি প্রতিক্রিয়ায় 10-20 এর বেশি লক্ষ্য পরীক্ষা করা হলে সংকরকরণ সমস্যাটি এখনও তাৎপর্যপূর্ণ। রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক লুমিনেক্স পণ্য জিন এক্সপ্রেশন বায়োইনফরম্যাটিক্স ডিএনএ মাইক্রোটেকনোলজি আণবিক জীববিজ্ঞান কৌশল মাইক্রোএরে