Bildkälla: ARIMAG /shutterstock.com

Minns du förra gången när dina rör visade kondensdroppar efter temperaturinkubation i ett termoblock eller en termomixer? Till slut hade du till och med en prestandaförlust i din enzymatiska reaktion.

Vad är kondensation?
Kondensation definieras som övergången från gasfas till vätskefas. Kondensering är den omvända processen av förångning. Kondensationsprocessen inträffar när ångan är mättad och kommer i kontakt med en kall (eller kallare) yta jämfört med dess ursprung.

Ju högre temperaturdelta mellan den varmaste och den kallaste punkten i ett slutet system, desto snabbare blir kondenseringen. Mikrotuben är ett perfekt slutet system.

Många reaktioner kräver specifika temperaturer över rumstemperaturen, t.ex. 37°C, 42°C, 95°C osv. Därför kommer ett inkubationssteg på 30 min vid t.ex. 65°C att sluta med ett lager av kondensdroppar i locket på ditt rör. Du kanske tänker att en centrifugering och 100 % av provet är tillbaka i botten av mikroröret. Den här processen hjälper verkligen till att föra tillbaka kondensdropparna till ditt prov.

Men det kan fortfarande finnas ett problem med den utförda reaktionen som sker när du startar ditt centrifugeringssteg. Reagenser behöver konstanta förhållanden för molekylära processer som ligering, amplifiering, translation, restriktion eller vilken enzymatisk reaktion som helst som behöver utföras.

Ett enzyms reaktivitet beror på temperaturen, tillgången på reaktionspartners men också på saltkoncentrationen i provet. Antag en enzymatisk analys på 25 µl som har en saltkoncentration på t.ex. 5 %. Eftersom kondensationsprocessen är begränsad till vätskor, ökar det beräknade kondensatet på 3 µl i locket saltkoncentrationen i det återstående provet i botten av röret under det enzymatiska reaktionssteget med nästan 14%.

(Tumregel: 5 % av 25 µL reaktionsvolym: 1,25 µg salt, 22 µL vätska inkl. saltet som återstår efter kondensering, detta är nu 5,682 % av den totala volymen; vilket resulterar i 13,6 % högre saltkoncentration)

Den ökade saltkoncentrationen kommer förmodligen inte att stoppa reaktionen men kan påverka enzymets effektivitet, vilket resulterar i ett annat utbyte än vad som är möjligt under optimerade förhållanden. Slutsatsen är att du saknar konstanta/reproducerbara och effektiva förhållanden.

Det finns ett enkelt och bekvämt sätt att undvika kondens: Förvara provvätskorna på den “kallaste platsen” i reaktionsröret. Säkert är att reaktionstemperaturen är inställd på t.ex. 70°C. Hur ska jag gå tillväga?

En lösning kan vara att motvärma från toppen av kärlet med hjälp av ett uppvärmt lock.

Förmodligen känner du till och använder detta koncept i ditt dagliga arbete när du använder PCR-maskiner. Locket på en cycler har en något högre temperatur för att undvika kondens genom att använda ett integrerat värmesystem. Under de första åren med PCR förhindrades kondens genom att ett lager mineralolja lades ovanpå varje prov.

Eftersom en helt integrerad lockvärme är alldeles för komplex för ett termoblock, fyller en flexibel värmekåpa samma funktion.

Värmehöljet motvärmer uppifrån. En enkel lösning är ett på/av-värmesystem som alltid ger en temperatur med full effekt. Den här lösningen kan skada dina prover eftersom lågtemperaturreaktioner vid 30°C påverkas negativt av en 100°C-värmekåpa.

Den smarta lösningen är en värmekåpa som kommunicerar med termoblocket/torrvärmaren och justerar temperaturen för motvärmning till några grader över blocktemperaturen.