Что такое термоциклер, и для чего он нужен

Термоциклер (амплификатор) используется в самых разных сферах. Статья посвящена этим приборам, особенностям их применения и достоинствам.

Чтобы осуществить полимеразную цепную реакцию, специалисты лабораторий используют прибор термоциклер (амплификатор). При каждом цикле работы данного прибора повторяется фрагмент ДНК. Чтобы скопировать его максимально точно, приходится менять температурный режим в считаные секунды.

ПЦР-амплификатор как раз позволяет это сделать, а во время проводимых им серий охлаждений и нагреваний специалист самостоятельно устанавливает продолжительность дальнейших запусков и задаёт нужную температуру. Прибор является основой для оснащения лаборатории полимеразной цепной реакции. Достоверность поддержки необходимой температуры на конкретном уровне колеблется от 0,1 до 0,5 градуса. 

Термоциклер способен работать сразу с десятками лабораторных ёмкостей. Кроме того, он оснащён планшетными системами, обеспечивающие идентичное охлаждение и идентичный нагрев пробирок вне зависимости от их места расположения, если отсутствует градиентный нагрев по ширине блока.

Устройство термоциклера

Термоциклер имеет:

• корпус;
• крышку, на которую установлен специальный нагревательный элемент. Крышка устанавливается по высоте, и это позволяет пробирке полностью погружаться в блок и защищает от образования конденсата вверху;
• термоэлектрические компоненты для охлаждения. Созданные по принципу Пельтье;
• вентиляторы;
• составляющие для нагрева;
• радиаторы;
• микропроцессор;
• экран для вывода данных и поступления информации о процессе;
• клавиатура для ввода необходимых параметров работы и программирования прибора.

Как правильно выбрать термоциклер

Выбирая термоциклер, необходимо обратить внимание на то:

• как быстро поднимается температура. Чем быстрее она поднимается (а данный процесс идёт одновременно во всех образцах), тем точнее устанавливается температурный режим, и тем достоверней получаемый результат;
• насколько оперативно происходят охлаждение и нагрев. Чем выше здесь оперативность, тем меньше работать сотрудникам;
• насколько широк температурный диапазон;
• насколько вместительны отсеки для пробирок, и возможно ли использование различных параметров пробирок. Так, пользуясь лабораторными ёмкостями по 0,1 мл, можно сэкономить на реагентах, как следствие, анализ обойдётся дешевле, а количество одновременно увеличится;
• насколько велико число поддерживаемых прибором программ.

Помимо перечисленного выше, приобретая данный лабораторный прибор, обращают внимание на гибкость его конфигурации во время программирования, размер и тип экрана, данные, выводимые на дисплей, и вид этих данных. В комплектацию некоторых термоциклеров входят сменные блоки, адаптеры, благодаря которым становится возможной установка пробирок разных размеров, либо микропланшет.

Сферы, в которых необходим термоциклер

Использование термоциклера характерно для множества сфер деятельности. Прежде всего, это фармацевтика, медицина, криминалистика и молекулярная биология. Активно приобретают данные приборы также аналитические и исследовательские учреждения.

Незаменим термоциклер в криминалистике. Он позволяет провести серийное копирование ДНК, изъятого с места совершения правонарушения, чтобы впоследствии сопоставить с ДНК находящегося под следствием человека.

Помогает термоциклер и устанавливать отцовство. Не обходятся без него биология и антропология, когда необходимо проследить эволюцию родственных организмов.

Если говорить о медицине, то с помощью термоциклера в кратчайшие сроки обнаруживаются бактериальные, паразитарные заболевания и прочие проблемы. К примеру, пациент заразился какой-либо болезнью, но первые признаки её ещё не проявились. В этом случае выявление возбудителя болезни возможно благодаря анализу небольшого количества молекул ДНК.

Пользуются термоциклером в медицине и тогда, когда необходимо выявить предрасположенность на генетическом уровне к непереносимости конкретного лекарства.

Термоциклер помогает специалистам в получении производимых РНК либо белков в больших объёмах. Нужный результат получается после изъятия гена ДНК, воспроизведения его и последующего внедрения в иной живой организм, который займётся выработкой необходимых белков. Данный процесс важен не только в медицинской и фармацевтической сферах, но и в сельском хозяйстве.

В пищевой промышленности с помощью оборудования для ПЦР ищется ГМО в продуктах. Для этой цели проводятся анализы на присутствие вредоносных микроорганизмов в смывах с устройства, продукции.