termociclador

El termociclador (también conocido como termociclador , máquina de PCR o amplificador de ADN ) es un aparato de laboratorio que se usa más comúnmente para amplificar segmentos de ADN a través de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). ^[1] Los termocicladores también pueden usarse en laboratorios para facilitar otras reacciones sensibles a la temperatura, incluida la digestión con enzimas de restricción o diagnósticos rápidos. ^[2] El dispositivo tiene un bloque térmicocon orificios donde se pueden insertar los tubos que contienen las mezclas de reacción. Luego, el ciclador sube y baja la temperatura del bloque en pasos discretos y preprogramados.

Los primeros termocicladores fueron diseñados para usarse con el fragmento Klenow de la ADN polimerasa I. Dado que esta enzima se destruye durante cada paso de calentamiento del proceso de amplificación, se tuvo que agregar una nueva enzima en cada ciclo. Esto condujo a una máquina engorrosa basada en una pipeta automática , con tubos de reacción abiertos. Posteriormente, el proceso de PCR se adaptó al uso de ADN polimerasa termoestable de Thermus aquaticus , lo que simplificó enormemente el diseño del termociclador. Mientras que en algunas máquinas antiguas el bloque se sumerge en un baño de aceite para controlar la temperatura, en las modernas máquinas PCR se suele utilizar un elemento Peltier . Los termocicladores de calidad a menudo contienen platabloques para lograr cambios rápidos de temperatura y una temperatura uniforme en todo el bloque. Otros cicladores tienen múltiples bloques con alta capacidad calorífica, cada uno de los cuales se mantiene a una temperatura constante, y los tubos de reacción se mueven entre ellos por medio de un proceso automatizado. Se han creado termocicladores miniaturizados en los que la mezcla de reacción se mueve a través de un canal a través de zonas calientes y frías en un chip microfluídico . Los termocicladores diseñados para la PCR cuantitativa tienen sistemas ópticos que permiten monitorear la fluorescencia durante el ciclo de la reacción.

Los termocicladores modernos están equipados con una tapa calentada que presiona contra las tapas de los tubos de reacción. Esto evita la condensación de agua de las mezclas de reacción en el interior de las tapas. Tradicionalmente, se utilizaba una capa de aceite mineral para este fin. Algunos termocicladores están equipados con una tapa calentada totalmente ajustable para permitir el uso de diversos tipos de material de plástico para PCR o no estándar. ^[3]

Algunos termocicladores están equipados con múltiples bloques que permiten realizar varias PCR diferentes simultáneamente. Algunos modelos también tienen una función de gradiente para permitir diferentes temperaturas en diferentes partes del bloque. Esto es especialmente útil cuando se prueban temperaturas de hibridación adecuadas para cebadores de PCR .

Un moderno termociclador de alto rendimiento

Baby Blue , un prototipo de termociclador automatizado construido alrededor de 1986

Biometra TRIO, un termociclador con interfaz de pantalla táctil

Una máquina de PCR muy temprana que, en lugar de pasar por diferentes temperaturas, utiliza tres baños de agua diferentes a temperaturas constantes entre los cuales se mueven las muestras con un brazo robótico.

La interfaz de usuario de un termociclador moderno

un termociclador con la tapa abierta