2) амплификатор (+)
3) центрифуга
4) коагулятор
Правильным оборудованием является амплификатор, или термоциклер. Он программно и с высокой точностью изменяет температуру реакционной смеси, обеспечивая последовательное выполнение основных стадий полимеразной цепной реакции: денатурации двухцепочечной ДНК, отжига праймеров и элонгации — синтеза новых цепей термостабильной ДНК-полимеразой. Многократное повторение температурных циклов приводит к экспоненциальному увеличению числа копий исследуемого участка нуклеиновой кислоты.
Обычный термостат способен лишь поддерживать заданную температуру и не обеспечивает быстрого автоматического перехода между несколькими температурными режимами. Между тем для классической ПЦР необходимо нагревание примерно до 94–98 °C для разделения цепей ДНК, последующее охлаждение до температуры отжига праймеров и повышение температуры до оптимума работы полимеразы, обычно около 72 °C. Точность, скорость и воспроизводимость этих переходов непосредственно влияют на специфичность и эффективность амплификации.
Центрифуга может использоваться на подготовительном этапе — при выделении нуклеиновых кислот, осаждении компонентов или кратковременном сборе жидкости на дне пробирки, однако она не выполняет амплификацию. Коагулятор предназначен для воздействия на ткани или биологические среды с целью коагуляции и к молекулярно-генетическому анализу отношения не имеет. Следовательно, определяющим техническим условием проведения ПЦР является наличие программируемого амплификатора.
| Оборудование или режим | Основная функция | Значение для ПЦР |
|---|---|---|
| Амплификатор (термоциклер) | Автоматически выполняет заданные температурно-временные циклы | Основной прибор, непосредственно обеспечивающий амплификацию ДНК |
| Амплификатор для ПЦР в реальном времени | Совмещает термоциклирование с регистрацией флуоресцентного сигнала | Позволяет обнаруживать и количественно оценивать накопление продукта без вскрытия пробирок |
| Термостат | Поддерживает преимущественно постоянную температуру | Не обеспечивает последовательную денатурацию, отжиг и элонгацию |
| Центрифуга | Разделяет компоненты смеси под действием центробежной силы | Используется при пробоподготовке, но не заменяет термоциклер |
| Коагулятор | Вызывает термическую или электрическую коагуляцию тканей | Не применяется для амплификации нуклеиновых кислот |
| Система электрофореза | Разделяет фрагменты ДНК по размеру | Может использоваться для анализа продуктов классической ПЦР после завершения амплификации |
В судебно-экспертной практике ПЦР применяется для исследования малых количеств ДНК, в том числе в биологических следах с ограниченным содержанием клеточного материала. Высокая чувствительность метода одновременно повышает риск контаминации, поэтому пробоподготовку, приготовление реакционной смеси и анализ продуктов проводят в функционально разделённых зонах. При интерпретации результата учитывают наличие положительного и отрицательного контролей, качество выделенной ДНК и возможное присутствие ингибиторов полимеразы. Соблюдение этих условий обеспечивает достоверность и воспроизводимость молекулярно-генетического исследования.