Termociclador

El termociclador (también conocido como máquina de PCR o amplificador de ADN ) es un aparato de laboratorio que se utiliza comúnmente para amplificar segmentos de ADN mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). ^{[ 1 ]} Los termocicladores también se pueden utilizar en laboratorios para facilitar otras reacciones sensibles a la temperatura, como la digestión con enzimas de restricción o los diagnósticos rápidos. ^{[ 2 ]} El dispositivo tiene un bloque térmico con orificios donde se insertan los tubos que contienen las mezclas de reacción. El termociclador eleva y desciende la temperatura del bloque en pasos discretos y preprogramados.

Los primeros termocicladores se diseñaron 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, era necesario añadir enzima nueva en cada ciclo. Esto dio lugar a una máquina engorrosa basada en un pipeteador automatizado , con tubos de reacción abiertos. Posteriormente, el proceso de PCR se adaptó al uso de la 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 los termocicladores modernos se suele utilizar un elemento Peltier . Los termocicladores de calidad suelen contener bloques de plata para lograr cambios de temperatura rápidos y una temperatura uniforme en todo el bloque. Otros termocicladores 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 mediante un proceso automatizado. Se han creado termocicladores miniaturizados en los que la mezcla de reacción se mueve a través de un canal que atraviesa zonas calientes y frías en un chip microfluídico . Los termocicladores diseñados para PCR cuantitativa cuentan con sistemas ópticos que permiten monitorizar la fluorescencia durante el ciclo de reacción.

Los termocicladores modernos están equipados con una tapa calefactada 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 cuentan con una tapa calefactada totalmente ajustable para permitir el uso de diversos tipos de material plástico para PCR. ^{[ 3 ]}

Algunos termocicladores cuentan con múltiples bloques que permiten realizar varias PCR simultáneamente. Algunos modelos también incorporan una función de gradiente para ajustar la temperatura en distintas partes del bloque. Esto resulta especialmente útil para determinar las temperaturas de hibridación óptimas para los cebadores de PCR .

• OpenPCR , un termociclador de PCR de código abierto