Термоциклер (амплификатор) — специализированный 
лабораторный прибор для проведения процесса полимеразной цепной реакции (ПРЦ).
Каждый цикл работы амплификатора позволяет копировать фрагмент ДНК; прибор проводит тысячи однотипных циклов. Для того, чтобы копирование было как можно более точным, изменения температуры происходят максимально быстро.
Термоциклер проводит серию (циклы) нагреваний/охлаждений, причем пользователь сам устанавливает длительность цикла и температурные параметры. Преимущество прибора в том, что изменения температуры происходит за секунды (от 2 до 10 градусов за секунду). Точность поддержания температуры на заданном уровне обычно составляет от 0,1 до 0,5 градуса. Прибор работает одновременно с несколькими десятками пробирок, есть планшетные системы, рассчитанные на 96 и даже 384 лунки. При этом, все пробирки, расположенные хоть в центре, хоть с краев термоблока, нагреваются/охлаждаются одинаково (если не используется градиентный нагрев по ширине блока).
 |
 |
 |
| Термоциклер, твердотельный термостат-шейкер с охлаждением HСM100-Pro |
Термоциклер DLAB TC1000-S | Термоциклер DLAB HM100-Pro без охлаждения |
Устройство прибора
Термоциклер состоит из:
- корпуса;
- крышки, как правило, снабженной нагревательным элементом; крышка регулируемая по высоте, чтобы пробирка была полностью погружена во внутренний блок и в ее верхней части не скапливался конденсат;
- охлаждающих термоэлектрических элементов, основанных на принципе Пельтье (физический принцип возникновения разницы температур при протекании тока через контакт двух разных полупроводниковых материалов);
- нагревательных элементов;
- вентиляторов;
- радиаторов;
- микропроцессора;
- экрана для вывода результатов и сообщений о состоянии процесса ПЦР;
- клавиатуры для ввода параметров процесса и его программирования.
Как выбрать
При выборе прибора следует учесть его основные параметры:
- температурная однородность нагрева всех пробирок и точность задания температуры; чем лучше эти характеристики, тем точнее результаты;
- скорость нагревания/охлаждения; высокая скорость сокращает временные затраты сотрудников и лаборатории в целом;
- температурный диапазон;
- вместимость отсека для пробирок и варианты размера пробирок; возможность работы с пробирками по 0,1 мл позволяет экономить на количестве добавляемых реагентов, снижает себестоимость анализа, увеличивает число одновременно обрабатываемых пробирок;
- количество программ.
Кроме основных характеристик стоит обратить внимание на простоту программирования прибора, тип и размер информационного дисплея, а также, какая информация и в каком виде выводится на экран. Выпускаются амплификаторы со сменными блоками, с адаптерами для установки пробирок разного размера или микропланшет; приборы, на основе которых можно создавать полностью автоматизированные ПЦР-станции.
Применение
Термоциклеры используются в аналитических и исследовательских учреждениях, в медицине, микробиологии, молекулярной биологии, фармацевтике, криминалистике, для установления отцовства и т.п.
- В криминалистике фрагменты ДНК, взятые с места преступления, многократно копируют и потом сравнивают с ДНК подозреваемого.
- При установлении отцовства можно выяснить степень родства.
- Прибор позволяет проследить эволюцию родственных организмов в биологии и антропологии.
- В медицине — значительно сокращаются сроки диагностики и выявления различных наследственных, вирусных, бактериальных, паразитарных заболеваний. Например, в группе риска можно выявить носителя заболевания почти сразу после заражения, до момента (иногда за месяцы) проявления первых симптомов. Для диагностики возбудителя достаточно нескольких молекул его ДНК.
- Еще одна перспективная область применения в медицине — определение генетической предрасположенности к непереносимости конкретного лекарственного препарата.
- Для получения нужных белков или производных РНК в промышленных масштабах для нужд фармацевтики, медицины, сельского хозяйства. Для этого выделяется нужный ген ДНК, копируется и встраивается в другой организм, который и производит нужные белки.
- В пищепроме выявляют в продуктах питания наличие ГМО; проводят анализы на наличие патогенных микроорганизмов в продуктах, в смывах с оборудования.