Extreme PCR: Efficient and Specific DNA Amplification in 15–60 Seconds

分子生物学 底漆(化妆品) 底漆二聚体 多重位移放大 聚合酶链反应 琼脂糖 底漆延伸 DNA 热启动PCR 基因组DNA 聚合酶 熔化温度 化学 实时聚合酶链反应 琼脂糖凝胶电泳 生物 材料科学 基因 生物化学 多重聚合酶链反应 DNA提取 基序列 有机化学 复合材料
作者
Jared S. Farrar,Carl T. Wittwer
出处
期刊:Clinical Chemistry [American Association for Clinical Chemistry]
卷期号:61 (1): 145-153 被引量:184
标识
DOI:10.1373/clinchem.2014.228304
摘要

Abstract BACKGROUND PCR is a key technology in molecular biology and diagnostics that typically amplifies and quantifies specific DNA fragments in about an hour. However, the kinetic limits of PCR are unknown. METHODS We developed prototype instruments to temperature cycle 1- to 5-μL samples in 0.4–2.0 s at annealing/extension temperatures of 62 °C–76 °C and denaturation temperatures of 85 °C–92 °C. Primer and polymerase concentrations were increased 10- to 20-fold above typical concentrations to match the kinetics of primer annealing and polymerase extension to the faster temperature cycling. We assessed analytical specificity and yield on agarose gels and by high-resolution melting analysis. Amplification efficiency and analytical sensitivity were demonstrated by real-time optical monitoring. RESULTS Using single-copy genes from human genomic DNA, we amplified 45- to 102-bp targets in 15–60 s. Agarose gels showed bright single bands at the expected size, and high-resolution melting curves revealed single products without using any “hot start” technique. Amplification efficiencies were 91.7%–95.8% by use of 0.8- to 1.9-s cycles with single-molecule sensitivity. A 60-bp genomic target was amplified in 14.7 s by use of 35 cycles. CONCLUSIONS The time required for PCR is inversely related to the concentration of critical reactants. By increasing primer and polymerase concentrations 10- to 20-fold with temperature cycles of 0.4–2.0 s, efficient (>90%), specific, high-yield PCR from human DNA is possible in <15 s. Extreme PCR demonstrates the feasibility of while-you-wait testing for infectious disease, forensics, and any application where immediate results may be critical.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
霍小美发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
852应助ri_290采纳,获得10
2秒前
禾伙人完成签到,获得积分10
3秒前
快乐小子发布了新的文献求助10
3秒前
共享精神应助161319141采纳,获得10
4秒前
cy驳回了mmyhn应助
5秒前
7秒前
一一发布了新的文献求助10
7秒前
包容的小蚂蚁完成签到,获得积分10
10秒前
酷波er应助lanmin采纳,获得10
11秒前
jor666完成签到 ,获得积分10
12秒前
聪慧青发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
充电宝应助sevenseven采纳,获得10
13秒前
14秒前
weiliu完成签到,获得积分20
15秒前
钢镚大王完成签到,获得积分20
15秒前
ZHANG_Kun完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
大理学子完成签到,获得积分10
17秒前
丁鹏笑完成签到 ,获得积分0
17秒前
nuo发布了新的文献求助10
19秒前
xiaoxiaojiang完成签到 ,获得积分10
19秒前
Rabbit发布了新的文献求助10
20秒前
觉皇完成签到,获得积分10
20秒前
cc完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
ding应助阿七采纳,获得10
23秒前
23秒前
sevenseven发布了新的文献求助10
25秒前
苦力完成签到 ,获得积分10
26秒前
黄林关注了科研通微信公众号
26秒前
合适冰棍应助中级奥术师采纳,获得10
27秒前
科研通AI5应助生动亦瑶采纳,获得10
27秒前
29秒前
科研通AI5应助jackten采纳,获得30
29秒前
bkagyin应助bacteria采纳,获得10
31秒前
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
苏州地下水中新污染物及其转化产物的非靶向筛查 500
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4727543
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4084164
关于积分的说明 12631753
捐赠科研通 3790854
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2093472
邀请新用户注册赠送积分活动 1119306
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 995490