¿Cómo funciona un termociclador?

octubre 12, 2021by Kalstein
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Un termociclador es un equipo del laboratorio de biología molecular, utilizado en la amplificación de las moléculas de ADN mediante la técnica de PCR (Reacción en cadena de la Polimerasa), debido a que éste, es capaz de realizar ciclos de temperaturas necesarios para que amplifiquen las hebras de ADN.

El proceso de la PCR es automático y puede finalizarse en tan sólo unas pocas horas. Este proceso es dirigido por completo por el termociclador, quien está programado para cambiar la temperatura de reacción cada pocos minutos haciendo posible la desnaturalización y síntesis de ADN.

El termociclador es diferente si se realiza una PCR de punto final o una PCR de tiempo real, ya que este último debe detectar fluorescencia y en diferentes canales de absorción.

El modelo de termociclador más común consiste en un bloque de resistencia eléctrica que distribuye a través de una placa una temperatura homogénea (entre 4ºC y 96ºC) durante un tiempo programable. En algunos equipos la resistencia eléctrica se ha sustituído por la tecnología Peltier (semiconductores), que permite mayor homogeneidad en la temperatura.

Pasos dentro de un termociclador

Un termociclador funciona a través de tres importantes pasos durante la técnica de PCR. El primer paso es la desnaturalización, la cual ocurre en el primer ciclo. De allí parte a los siguientes ciclos para separar hebras formadas. Mientras esto ocurre la temperatura oscila entre los 94 y 98 º C. este proceso dura al menos unos 10 segundos.

El segundo paso consiste en la alineación de los primers en la hebra del molde que se quiere amplificar. El paso tiene una duración de unos 20 segundos y su temperatura puede llegar a ser variable. Esto ocurre porque la misma depende más que todo de los primers usados en esta operación. Los primers son pequeñas secuencias de 20 nucleótidos en los cuales se usan pruebas con azúcares simples. En muchas ocasiones la glucosa hace parte de ello, la temperatura usada para este tipo de pruebas oscila entre los 55 y 65 º C, aunque algunas pueden llegar hasta los 72 º C. esta es la temperatura apta para trabajar con Taq polimerasa.

El tercer paso es la elongación de la doble hebra de 20 pares la cual ha sido creada en el paso anterior. El tiempo de elongación no debería ser más de un minuto por kilobase. Esto quiere decir que son unas mil bases del gen que se quiere amplificar. Es recomendado para las secuencias cortas unos 4 Kb máximo.

Luego de este paso es muy probable que se vuelva al primero de 98 º C durante unos 10 segundos y luego repetir el ciclo entre unas 30 y 45 veces más. Luego de estos 3 pasos se añade un paso más de calor, al menos unos 72 grados durante al menos 7 minutos. Esto es necesario para poder desanidar las hebras del ADN de primers y la polimerasa. Luego de ello se pasa a un paso frío que va entre una temperatura de 15 y 4 º C para así mantener la muestra en perfecto estado hasta el momento en el que se solicite.

Limpieza y mantenimiento de un termociclador

Para mantener el termociclador en condiciones óptimas de trabajo, después de desconectarlo de la corriente eléctrica y verificar que no está caliente debes realizar las siguientes operaciones de limpieza:

  • Limpiar la carcasa o parte externa con un paño suave, ligeramente humedecido en una solución jabonosa de pH neutro (no usar ceras o abrasivos).
  • Limpiar los pocillos de la placa con bastoncillos de algodón humedecidos en isopropanol o en metanol. El área térmica de la tapa debe limpiarse también con un paño o papel suave humedecido en isopropanol. Si los pocillos del bloque térmico están muy sucios hay que utilizar bastoncillos humedecidos en una solución de hipoclorito sódico al 1%, y a continuación completar la limpieza con etanol 95%. Los pocillos no deben quedarse húmedos nunca.
  • Limpiar el sistema de ventilación. Es muy importante que no esté obstruido por partículas adheridas, para lo cual no debe haber tener otro equipo que genere calor o que requiera aire en un radio de 30 cm.

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