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Einführung in die PCR

PCR-Geräte

In der Anfangszeit der PCR1) wurden Wasserbäder mit verschiedenen Temperaturen verwendet - eine Methode, die zu sehr ungenauen Ergebnissen führte und extrem umständlich durchzuführen war, da die Reaktionsgefäße manuell von Wasserbad zu Wasserbad umgesetzt werden mussten. Eine deutlich praktikablere Durchführung der PCR brachten die ersten Thermoblöcke mit sich (z.B. 1988 von der Firma PerkinElmer), bei denen Temperaturprofile automatisch gewählt und angepasst werden konnten. Nachteil dieser ersten Thermoblöcke war allerdings, dass nach der Aufheizphase die Abkühlungsphase relativ lange dauern konnte.

Heute werden praktisch nur noch vollautomatisierte Thermocycler eingesetzt. Ein Thermocycler ist eine Art programmierbarer Heiz-/Kühlblock. Der Heizblock beruht auf dem Prinzip des so genannten Peltier-Effekts, bei dem durch eine Umkehr der Stromrichtung zwischen zwei Halbleitern von Heizen auf Kühlen umgeschaltet werden kann. Diese Heizblöcke erreichen in kurzer Zeit alle für eine PCR erforderlichen Temperaturen im Bereich zwischen 4 °C und 96 °C.

Die heutigen Thermocycler verwenden in den meisten Fällen Luft als Wärmeübertragungsmittel. Bei so genannten LightCyclern sind Glaskapillaren erforderlich, um während der Reaktion die PCR-Produktbildung spektroskopisch, d.h. anhand der Fluoreszenz der markierten Produkte, verfolgen zu können. Das Volumen der PCR-Assays ist bei diesen Geräten geringer, so dass eine PCR schneller und mit mehr Proben pro Gerät durchgeführt werden kann. Im LightCycler 480 (2005) können 384 Proben parallel bearbeitet werden.

1)PCR: polymerase chain reaction
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