ПЦР используют, чтобы выявлять инфекции, проводить генетические исследования и судебно-медицинские экспертизы. Метод основан на многократном копировании участков ДНК, поэтому позволяет обнаружить даже небольшое количество генетического материала в образце.
Для обычного анализа требуется оборудование, которое поочередно нагревает и охлаждает образец. В компактных приборах жидкость с генетическим материалом может перемещаться между зонами с разной температурой самостоятельно. Такой способ называют конвекционной ПЦР.
Пермские ученые создали модель, которая учитывает этот процесс. Они рассматривают молекулы ДНК как отдельные частицы с массой и плотностью. Такой подход позволяет точнее рассчитывать движение раствора и определять, когда копирование генетического материала начинает замедляться.
Чтобы проверить модель, специалисты провели компьютерное моделирование процессов внутри камеры прибора.
Расчеты показали, что примерно через 800 секунд после начала реакции накопление молекул ДНК начинает тормозить движение жидкости. В результате часть генетического материала не успевает пройти необходимые температурные зоны, и эффективность анализа снижается.
Полученные данные помогут разработчикам подбирать размер и форму камеры, температурные режимы и другие параметры будущих устройств. Это позволит еще на этапе проектирования оценивать их работу и создавать более компактные приборы для ПЦР-диагностики, сообщает пресс-служба правительства Прикамья.
