¿Qué es un termociclador?

agosto 30, 2021by Kalstein
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El termociclador es un equipo que permite la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de forma eficiente y rápida; mediante la realización automática y cíclica de los cambios de temperatura que se requieren para la amplificación de una cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN); a partir de una enzima termoestable.

Los termocicladores se emplean para amplificaciones cualitativas o para cuantificar la cantidad de ADN amplificado. Los resultados de estas técnicas de amplificación de ADN tienen un gran impacto en nuestra sociedad; sobre todo en este periodo de pandemia donde las mismas se han vuelto una de las principales pruebas diagnosticas, razón por lo que se debe asegurar que los termocicladores sean precisos; exactos y uniformes, con el fin de obtener resultados confiables.

El modelo más común consiste en un bloque de resistencia eléctrica que distribuye una temperatura homogénea a través de una placa durante tiempos que pueden ser programables, normalmente con rangos de temperatura de 4 °C a 96 °C donde ocurre la desnaturalización, hibridación y extensión de una molécula de ADN.

¿Qué es la reacción en cadena de la polimerasa o PCR?

La reacción en cadena de la polimerasa, llamada PCR de forma abreviada por sus siglas en inglés (polymerase chain reaction), es una técnica que permite la amplificación exponencial de un fragmento de ADN de interés. Es decir, a partir de un bajo número de copias de ese fragmento, tras la reacción de PCR, se obtienen millones de copias que ya son fácilmente detectables en el laboratorio. La PCR fue inventada por Kary Mullis en 1986 y le valió el premio Nobel en 1993.

¿Cómo se lleva a cabo la PCR?

La reacción de PCR requiere la presencia de ADN molde, cebadores, nucleótidos y ADN polimerasa. La ADN polimerasa es la enzima clave que utilizando el ADN molde hace una copia de este mediante la incorporación de  nucleótidos de forma secuencial en el producto de la PCR. Los nucleótidos adenina, timina, citosina y guanina son los bloques de la nueva copia resultante. Los cebadores u oligonucleótidos son los que confieren  especificidad a la reacción ya que son fragmentos cortos de ADN con una secuencia definida complementaria al ADN diana que quiere ser amplificado. La ADN polimerasa utiliza los cebadores como punto de inicio de la polimerización del nuevo fragmento de ADN.

Los componentes de la PCR se mezclan en un tubo de ensayo y luego se colocan en una máquina que permite que se produzcan ciclos repetidos de amplificación de ADN. La máquina es un termociclador que un bloque térmico con agujeros, en el que se insertan los tubos. El termociclador eleva y baja la temperatura del bloque en tres etapas básicas preprogramadas. La reacción se calienta por primera vez por encima del punto de desnaturalización de las dos cadenas de ADN complementarias del ADN diana, lo que permite que las hebras se separen. A continuación se baja la temperatura para permitir que los cebadores específicos se unan a los segmentos de ADN diana, un proceso conocido como hibridación. La temperatura se eleva de nuevo hasta una temperatura en la cual la ADN polimerasa es capaz de extender los cebadores añadiendo nucleótidos a la hebra de ADN que se está construyendo. Con cada repetición de estos tres pasos, el número de moléculas de ADN copiadas se duplica. Tras 30-40 ciclos a partir de una única copia de ADN se pueden obtener más de mil millones de copias de un gen y en un tiempo record.

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