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Einführung in die PCR

Die Reaktionsgefäße

Abb.1
Eppendorf-Gefäß

Übliche Eppendorf-Gefäße mit einem Volumen von 1,5 ml sind zu groß und zu dickwandig für eine PCR.

Die ersten PCRs1) wurden in normalen Eppendorf-Gefäßen durchgeführt, die ein relativ großes Volumen aufnehmen können und aus Gründen der Stabilität üblicherweise dickwandig hergestellt sind. Diese Gefäße sind für heutige PCR-Anwendungen nicht geeignet. Zum einen leiten dickwandige Plastikgefäße die Wärme nur zeitverzögert in das Innere weiter. Zum anderen verdunstet in zu großen Reaktionsgefäßen ein Teil der Flüssigkeit, so dass im Verlauf der PCR die Konzentration der Komponenten im Ansatz mehr und mehr ansteigt. Das letztere Problem lässt sich umgehen, indem der PCR-Ansatz mit einem Mineralöl überschichtet wird, um die Verdunstung gering zu halten.

Heute bietet jeder Hersteller von PCR-Apparaturen spezielle Gefäße an, die auf den jeweiligen Typ Thermocycler abgestimmt sind. PCRs werden in kleinen Gesamtvolumen von 10 bis 100 μL durchgeführt. Die wichtigste Eigenschaft des Reaktionsgefäßes ist die optimale Wärmeleitfähigkeit, so dass die sich verändernden Temperaturen des Cyclers optimal an die darin befindliche Lösung weitergeleitet werden. Dieses wird durch besonders kleine hauchdünne Reaktionsgefäße in einem Thermocycler mit Deckelheizung realisiert. Auch Mikrotiterplatten lassen sich für PCRs verwenden. Den fehlenden Reagenzglasdeckel ersetzt hier ein großer heizbarer Deckel.

Einige Hersteller von Thermocyclern für die real-time PCR nutzen auch spezielle Glaskapillaren mit trichterförmigem Einlass. Diese sind teurer als Plastikgefäße, sollen aber eine schnelle und präzise Temperaturanpassung des Ansatzes erzielen. Glaskapillaren haben allerdings den Nachteil, dass sie leicht zerbrechen.

1)PCRs: polymerase chain reaction
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