El termociclador (también conocido como termociclador , máquina de PCR o amplificador de ADN ) es un aparato de laboratorio que se utiliza con mayor frecuencia para amplificar segmentos de ADN a través de 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, incluida la digestión con enzimas de restricción o los diagnósticos rápidos. [2] El dispositivo tiene un bloque térmico con orificios donde se pueden insertar tubos que contienen las mezclas de reacción. Luego, el termociclador aumenta y reduce la temperatura del bloque en pasos discretos preprogramados.
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Los primeros termocicladores fueron diseñados para su uso 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 debía añadir una nueva enzima en cada ciclo. Esto dio lugar a una máquina engorrosa basada en un pipeteador automatizado , con tubos de reacción abiertos. Más tarde, 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 las máquinas de PCR modernas se utiliza habitualmente un elemento Peltier . Los termocicladores de calidad suelen contener bloques de plata para conseguir cambios rápidos de temperatura y una temperatura uniforme en todo el bloque. Otros termocicladores tienen varios bloques con alta capacidad térmica, 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 a través de zonas calientes y frías en un chip microfluídico . Los termocicladores diseñados para PCR cuantitativa tienen sistemas ópticos que permiten monitorear 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 propósito. Algunos termocicladores están equipados con una tapa calefactada totalmente ajustable para permitir el uso de diversos tipos de material 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 particularmente útil cuando se prueban temperaturas de hibridación adecuadas para los cebadores de PCR .