La PCR (Polymerase Chain Reaction) è una delle tecniche più rivoluzionarie nella storia della biologia molecolare. Inventata da Kary B. Mullis nel 1983, brevettata nel 1985 e premiata con il Nobel nel 1993, ha reso possibile l’amplificazione di frammenti specifici di DNA in milioni di copie in poche ore [1]. Oggi rappresenta la tecnica di riferimento nella diagnostica molecolare per identificare virus, batteri e mutazioni genetiche, dalla sanità pubblica alla medicina personalizzata. Questo articolo guida il lettore attraverso i principi fondamentali della PCR, chiarendo in modo accessibile come funziona e perché è ancora oggi alla base di tutte le innovazioni nel settore, inclusi i test portatili e l’integrazione con l’intelligenza artificiale.

Un ciclo PCR è composto da tre fasi principali:

• Denaturazione (94–95 °C): il DNA si separa nei suoi due filamenti singoli.
• Annealing (50–65 °C): brevi sequenze di DNA, chiamate primer, si legano alle sequenze bersaglio.
• Estensione (72 °C): la DNA polimerasi (es. Taq) sintetizza nuovi filamenti complementari. 

Questo ciclo viene ripetuto 35–45 volte. In condizioni ideali, ogni ciclo raddoppia il numero di copie del frammento bersaglio, generando oltre un miliardo di copie in meno di un’ora. Il processo avviene in strumenti chiamati termociclatori, che regolano automaticamente le temperature.

La PCR non è una tecnica unica e immutabile: nel tempo si è evoluta in diverse varianti, ciascuna con applicazioni e vantaggi specifici. Tuttavia, nella pratica clinica e di laboratorio si possono identificare tre forme principali: la PCR tradizionale (o End Point), la Real Time PCR (qPCR) e la Multiplex PCR.

Queste tre versioni rappresentano le fondamenta operative su cui si basano le principali analisi molecolari odierne.

• End Point PCR: rileva il prodotto finale su gel di agarosio, utile per verificare la presenza o assenza di un target.
• Real Time PCR (qPCR): monitora la reazione in tempo reale tramite sonde fluorescenti. Il valore Ct (Cycle threshold) indica la quantità di DNA iniziale [2].
• Multiplex qPCR: utilizza più coppie di primer/sonde marcate con fluorofori diversi per rilevare simultaneamente patogeni diversi nello stesso campione [3].

Hyris System™ consente ai laboratori diagnostici e ai partner OEM di accedere a una piattaforma completa che integra strumenti portatili, reagenti dedicati e servizi cloud AI-driven. Il catalogo di Ulisse Biomed include già soluzioni operative per diversi settori clinici e industriali, permettendo un’adozione rapida e affidabile della tecnologia PCR.

1. Preparazione campione – Estrazione DNA o RNA (manuale o automatizzata).
2. Setup reazione – Mix reagenti + campione in cartuccia dedicata.
3. Amplificazione – Su bCUBE™, termociclatore compatto portatile.
4. Analisi – Tramite bAPP™, software cloud-based con AI integrata.
5. Report – Referto PDF XLS o CSV. 

Ulisse Biomed utilizza un sistema integrato certificato ISO 13485, ISO 27001, ISO 27017 e ISO 27018, con reagenti ambient-stable e strumentidi ridotte dimensioni e connessi al cloud, ideali per test decentralizzati.

Le applicazioni cliniche della PCR coprono uno spettro estremamente ampio di utilizzi, in costante espansione. Dalla diagnostica oncologica alle infezioni respiratorie, passando per le malattie sessualmente trasmesse, la tecnologia PCR si adatta a molteplici contesti e tipologie di target molecolari. Grazie alla sua precisione e versatilità, viene adottata sia in grandi centri ospedalieri sia in strutture più periferiche, anche in modalità point-of-care. Tra le aree di impiego più consolidate troviamo:

• HPV: Identifica fino a 30genotipi ad alto e basso rischio, supportando diagnosi precoci.
• STI (infezioni sessualmente trasmesse): Rilevamento simultaneo di Chlamydia, Gonorrea, Mycoplasma, Ureaplasma e Trichomonas
• Patologie respiratorie: Test in multimplex per SARS-CoV-2, Influenza A/B, RSV A/B in <90 min [6].