Спецификация · версия 0.1.0
Спецификация: Разведение стандартов кПЦР
Считает, сколько стока плазмиды и растворителя взять для раствора с заданным числом копий на микролитр, и строит промежуточное разведение с настраиваемыми объёмами, когда прямого переноса меньше 3 мкл.
Назначение и биологический контекст
Инструмент решает одну задачу: приготовить стандарт для калибровочной кривой кПЦР из плазмиды с известной концентрацией в нг/мкл. На выходе — точные объёмы стока и растворителя, а при малом объёме стока — схема промежуточных разведений и советы по пипетированию.
Границы: инструмент не строит серию стандартов и не считает копии на реакцию, не подбирает праймеры и не анализирует кривые. Расчёт локальный, данные на сервер не уходят.
Математическая модель и формулы
Обозначения: c — концентрация стока, нг/мкл; L — длина нуклеиновой кислоты, п.о.; N — целевое число копий/мкл; V — итоговый объём, мкл; M_base — 660 г/моль на п.о. для dsDNA, 330 для ssDNA, 340 для RNA; N_A — число Авогадро, 6,02214076 × 10²³ 1/моль.
m_копии = L × M_base / N_Am_копии — масса одной копии, г; L — длина, п.о.; M_base — 660, 330 или 340 г/моль на п.о.; N_A — число Авогадро.c_цели = N × m_копии × 10⁹c_цели — целевая массовая концентрация, нг/мкл; N — целевое число копий/мкл; m_копии — масса одной копии, г; множитель 10⁹ переводит г/мкл в нг/мкл.V_стока = c_цели × V / cV_стока — объём исходного стока, мкл; c_цели — целевая концентрация, нг/мкл; V — итоговый объём, мкл; c — концентрация стока, нг/мкл.C_пром = c / (T / V_стока)C_пром — концентрация промежуточного раствора, нг/мкл; T — его целевой объём, мкл; V_стока — сколько взяли стока, мкл.V_переноса = c_цели × V / C_промV_переноса — объём из промежуточного раствора в рабочий, мкл; c_цели — целевая концентрация, нг/мкл; V — итоговый объём, мкл; C_пром — концентрация промежуточного раствора, нг/мкл.
Если прямое разведение даёт меньше 3 мкл, используется промежуточное разведение с объёмами V_стока и T. Если рабочий перенос всё равно меньше 3 мкл, показывается предупреждение и минимальный объём T. Можно отказаться от промежуточного разведения — тогда считается прямое, с предупреждением.
Входные параметры
Поля ввода
| Поле | Тип | Единица | По умолчанию или допустимо |
|---|---|---|---|
| Концентрация стока | число | нг/мкл | Больше нуля |
| Длина нуклеиновой кислоты | число | п.о. | Больше нуля |
| Тип нуклеиновой кислоты | выбор | — | dsDNA, ssDNA или RNA |
| Целевая концентрация | число | копий на микролитр | Больше нуля |
| Итоговый объём | число | мкл | Больше нуля |
| Объём стока в промежуточное разведение | число | мкл | Больше нуля |
| Целевой объём промежуточного разведения | число | мкл | Больше объёма стока |
Выходные параметры и состав отчёта
Результат — целевая концентрация в копиях/мкл и шаги: объём стока, объём растворителя, итоговый объём, полученная концентрация и кратность.
Если хватает прямого разведения, показывается один шаг. Если нет — промежуточное разведение с заданными объёмами; при малом рабочем переносе показывается предупреждение и минимальный объём промежуточного раствора. Можно отказаться от промежуточного разведения и увидеть прямое с предупреждением.
- Числа показываются с запятой; копии — в научной записи.
- Ошибка называет причину и не стирает ввод.
- Предупреждения: малый перенос, малый итоговый объём, очень низкая концентрация, большой объём переноса.
Правила валидации
- Концентрация стока, целевые копии, итоговый объём и длина должны быть больше нуля.
- Целевая концентрация должна быть ниже концентрации стока: разбавлением нельзя получить более концентрированный раствор.
- Если план не находится при заданных ограничениях, показывается ошибка, а не частичный результат.
- При ошибке введённые значения остаются на экране.
Источники
- Число копий по массе и длине — стандартная практика количественной ПЦР; сверено с docs/CLONING_CALCULATOR.md (0,66 нг на пмоль и п.о.)
- Минимальный перенос 3 мкл — практическое ограничение точности дозатора