Billedkilde: ARIMAG /shutterstock.com

Kan du huske sidste gang, dine rør viste kondensdråber efter temperaturinkubation i en termoblok eller termomixer? Til sidst havde du endda et præstationstab i din enzymatiske reaktion.

Hvad er kondensation?
Kondensation defineres som overgangen fra gasfase til væskefase. Kondensation er den omvendte proces af fordampning. Kondensationsprocessen opstår, når dampen er mættet og kommer i kontakt med en kold (eller koldere) overflade i forhold til dens oprindelse.

Jo højere temperaturdeltaet er mellem det varmeste og det koldeste sted i et lukket system, jo hurtigere vil du få kondens. Mikrorøret er et perfekt lukket system.

Mange reaktioner har brug for specifikke temperaturer over stuetemperatur som 37°C, 42°C, 95°C osv. Derfor vil et inkubationstrin på 30 minutter ved f.eks. 65 °C ende med et lag af kondensatdråber i låget på dit rør. Du tænker måske, at et spin i centrifugen, og 100 % af prøven er tilbage i bunden af mikrorøret. Denne proces hjælper faktisk med at bringe kondensdråberne tilbage til din prøve.

Men der kan stadig være et problem med den udførte reaktion, som sker, når du starter dit centrifugeringstrin. Reagenser har brug for konstante betingelser for molekylære processer som ligering, amplifikation, translation, restriktion eller hvilken som helst enzymatisk reaktion, der skal udføres.

Et enzyms reaktivitet afhænger af temperaturen, tilgængeligheden af reaktionspartnere, men også af saltkoncentrationen i prøven. Antag et 25 µL enzymatisk assay, som har en saltkoncentration på f.eks. 5 %. Da kondensationsprocessen er begrænset til væsker, øger det beregnede kondensat på 3 µL i låget saltkoncentrationen i den resterende prøve i bunden af røret under det enzymatiske reaktionstrin med næsten 14 %.

(Tommelfingerregel: 5 % af 25 µL reaktionsvolumen: 1,25 µg salt, 22 µL væske inkl. saltet er tilbage efter kondensering, dette er nu 5,682 % af det samlede volumen; hvilket resulterer i 13,6 % højere saltkoncentration).

Denne øgede saltkoncentration vil sandsynligvis ikke stoppe din reaktion, men kan påvirke enzymets effektivitet, hvilket resulterer i et andet udbytte end muligt under optimerede forhold. Konklusionen er, at du mangler konstante/reproducerbare og effektive betingelser.

Der er en enkel og praktisk måde at undgå kondensering på: Hold dine prøvevæsker på det “koldeste sted” i reaktionsrøret. Reaktionstemperaturen er helt sikkert indstillet til f.eks. 70°C. Hvordan går man videre?

En løsning kan være at modvarme fra toppen af beholderen med et opvarmet låg.

Du kender og bruger sikkert dette koncept i dit daglige arbejde, når du bruger PCR-maskiner. Låget på en cycler har en lidt højere temperatur for at undgå kondens ved hjælp af et integreret varmesystem. I de første år med PCR blev denne forebyggelse af kondensation gjort ved at bruge et lag mineralolie oven på hver prøve.

Da en helt integreret lågopvarmning er alt for kompleks til en termoblok, opfylder en fleksibel varmekappe den samme funktion.

Varmekappen modsvarer varmen fra toppen. En simpel løsning er et on/off-varmesystem, som altid giver fuld effekt. Denne løsning kan skade dine prøver, da lavtemperaturreaktioner ved 30 °C vil blive negativt påvirket af en 100 °C varmekappe.

Den smarte løsning er en varmekappe, som kommunikerer med termoblokken/tørvarmeren og justerer temperaturen for modvarme til et par grader over bloktemperaturen.