Tanto los estudios de PCR en tiempo real como los basados en puntos finales pueden beneficiarse del impulso hacia la automatización con termocicladores de alto rendimiento, avance que hace más fácil la búsqueda de tecnología PCR.
- Los termocicladores de alto rendimiento han evolucionado para ofrecer mayor capacidad y automatización en ensayos de PCR en tiempo real y punto final.
- Los desarrollos recientes incluyen el aumento de la capacidad de placas de 384 pocillos a 1536 pocillos, reduciendo los volúmenes de reacción a un máximo de 2 microlitros.
- La tecnología Peltier permite rampas de temperatura rápidas y predecibles, aunque con limitaciones como desgaste y requisitos de ventilación de calor.
- Los termocicladores basados en baños de agua ofrecen una alternativa eficiente, eliminando hasta un 40% del tiempo asociado con rampas de temperatura.
- Innovaciones como el Array Tape eliminan la necesidad de placas, optimizando flujos de trabajo para análisis genéticos a gran escala.
Si bien el impulso contemporáneo hacia un rendimiento y una automatización cada vez mayores en las ciencias de la vida se inició en esfuerzos coordinados para secuenciar el genoma humano, estrategias paralelas para identificar y caracterizar patrones de expresión genética, tanto en tiempo real como en puntos finales experimentales, estimularon un proceso análogo. crecimiento de las tecnologías impulsadas por el rendimiento que continúa avanzando a buen ritmo.
A finales de la década de 1990, se introdujo el primer sistema para potenciar el ciclado térmico, la detección y el análisis de los valores umbral del ciclo para la expresión génica en ensayos cuantitativos de PCR con transcriptasa inversa (qPCR). La capacidad de estos sistemas para ofrecer datos significativos de expresión de transcripción se basa en la tecnología Therma-Base utilizada en su módulo basado en placas, que ofrece un alto grado de estabilidad térmica y homogeneidad en placas de varios pocillos. El motor que impulsa cambios de temperatura rápidos y predecibles se encuentra dentro de una placa de circuito que emplea elementos Peltier, los estándares venerables para la mayoría de los termocicladores basados en placas y plataformas.
El efecto Peltier ocurre cuando se absorbe o emite calor en la unión entre dos semiconductores diferentes a través de los cuales pasa una corriente. Generalmente se incorpora un elemento Peltier en un bloque de metal conductor, con un disipador de aletas adyacente ventralmente a través del cual se puede disipar el calor. La calefacción o la refrigeración se pueden activar y controlar mediante la cantidad y la direccionalidad de la corriente.
Desarrollos recientes en termocicladores
Los equipos iniciales se han actualizado con una capacidad aumentada de un máximo de placas de 384 pocillos a 1536 pocillos, una mejora del rendimiento por ensayo de cuatro veces. En consonancia con este aumento, los volúmenes por reacción han disminuido sustancialmente, con un máximo de dos microlitros, frente a 10 microlitros para el formato de 384 pocillos.
Aunque los elementos Peltier pueden generar rampas de temperatura rápidas y predecibles, la tensión constante inherente a la activación y reversión de su potencial puede causar que se descompongan con el tiempo, y el calor emitido que debe ser ventilado puede expandir la huella funcional de los cicladores qPCR mucho más allá de sus límites medidos. asignación cúbica. Alternativamente, las placas se pueden mover a través de termocicladores a base de agua de múltiples cámaras que mantienen temperaturas estables en baños discretos y, por lo tanto, eliminan hasta en un 40 por ciento el tiempo asociado con las rampas de temperatura del elemento Peltier.
Hay disponibles varios cicladores de baño de agua de alto rendimiento que pueden implementar placas de 96, 384 o 1536 pocillos en rápida sucesión. Además, pueden incorporar la solución definitiva para PCR automatizada, Array Tape, que elimina la necesidad de placas y puede ejecutarse casi continuamente como una hoja de periódico debajo de una imprenta debido a su bajo volumen y masa térmica. Se trata de máquinas de punto final optimizadas para PCR estándar. Como tales, están preparados para asumir flujos de trabajo para análisis a gran escala, como el mapeo de interacciones genéticas o ensayos KASP para identificar polimorfismos raros de un solo nucleótido en nuevos biomarcadores.
Preguntas frecuentes
Para los laboratorios que buscan automatizar sus análisis genéticos, existen opciones atractivas para ensayos tanto en tiempo real como de punto final, en configuraciones adecuadas para mesada.
Autor: Brandoch Cook, PhD
Fuente: LabManager. The Latest in High-Throughput Thermal Cyclers
