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Le thermocycleur : une découverte parfaite

Le thermocycleur ou séquenceur thermique est un dispositif qui permet de réaliser la réaction en chaîne de la polymérase (PCR) de manière efficace et rapide en effectuant automatiquement et de manière cyclique les changements de température nécessaires à l’amplification d’un brin d’acide désoxyribonucléique (ADN) à partir d’une enzyme thermostable. La PCR permet d’amplifier un petit nombre de molécules d’ADN de manière exponentielle.

 L’idée de sa mise en œuvre a été développée par un biochimiste et surfeur californien excentrique nommé Kary Mullis en 1983. Cette méthode est couramment utilisée dans les laboratoires de recherche médicale et biologique, avec une grande variété d’applications, notamment l’expression des gènes et la détection des maladies héréditaires, les empreintes génétiques, le clonage des gènes, les tests de paternité, l’informatique de l’ADN et le diagnostic des maladies infectieuses. La création du thermocycleur est donc considérée comme la percée parfaite pour la biologie moléculaire.

Les thermocycleurs sont utilisés pour des amplifications qualitatives ou pour quantifier la quantité d’ADN amplifié. Les résultats de ces techniques d’amplification ont un impact considérable sur notre société. Il faut donc s’assurer que les thermocycleurs sont précis, exacts et uniformes afin d’obtenir des résultats fiables.

De quoi se composent ces équipes ?

Le modèle le plus courant est constitué d’un bloc de résistance électrique qui distribue sur une plaque une température homogène pendant des temps programmables, généralement avec des plages de température allant de 4 °C à 96 °C. Étant donné que les réactions incubées dans l’appareil se déroulent dans des solutions aqueuses, elles comprennent généralement une plaque de couverture constamment chauffée à 103 °C pour éviter la condensation de l’eau sur les couvercles des tubes où se produit la réaction, et ainsi empêcher la concentration des solutés, ce qui modifierait les conditions optimales pour l’enzyme polymérisante et la thermodynamique de l’appariement des initiateurs. Il existe également d’autres technologies moins populaires qui utilisent la distribution d’air chaud dans des tubes suspendus, atteignant le même objectif de transfert efficace de la chaleur vers la réaction pour modifier les cycles de température. Ensuite, dans le thermocycleur, des cycles rapides et continus sont programmés pour initier les processus de séparation et de dénaturation des brins d’ADN matrice à basse température, puis à basse température le baguage des amorces pour que la Taq polymérase agisse ensuite en incorporant les dNTP en fonction de l’ADN matrice pendant le processus de PCR.

 Quelques types de thermocycleurs

Depuis ses débuts, cette technologie a été développée pour s’adapter aux différents besoins, par exemple, il existe des thermocycleurs dans lesquels les cycles ne produisent pas d’évaporation du mélange (en utilisant des gouttes d’huile minérale), d’autres qui permettent de réaliser plusieurs programmes en même temps et d’autres qui permettent de travailler à différentes températures, et bien d’autres encore. Mais en ce qui concerne le modèle standard, nous trouverons comme caractéristiques un clavier et des écrans qui indiquent la température, les cycles et l’heure.

Depuis quelques années, plusieurs entreprises qui fabriquent et commercialisent ces appareils sont passées de la résistance électrique à la technologie Peltier, en tirant parti des propriétés des semi-conducteurs. Ce matériau offre une meilleure uniformité de la température et des rampes d’augmentation et de diminution de la température beaucoup plus raides, ce qui permet d’obtenir de meilleurs résultats dans les processus PCR. Dans la quête d’une précision, d’une exactitude et d’une homogénéité de température améliorées, des métaux tels que l’or, l’argent et d’autres alliages ont également été introduits dans les blocs de puits, ce qui permet d’obtenir une stabilité et une reproductibilité des tests. Les thermocycleurs actuels sont capables d’effectuer des changements rapides de température, et donc de réaliser les étapes de dénaturation de l’ADN, d’alignement ou de liaison de l’amorce à la séquence d’ADN complémentaire et d’extension du brin d’ADN de manière cyclique. En d’autres termes, la technologie du thermocycleur est devenue très polyvalente pour répondre aux différents besoins des expériences qui se présentent au fil du temps.

Motivé par tout cela, Kalstein propose une excellente gamme de thermocycleurs allant des options économiques à la technologie la plus avancée, réputés pour leur fiabilité, leur précision et leur facilité d’utilisation. Nous vous invitons donc à jeter un coup d’œil à nos thermocycleurs disponibles ICI.

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