PCR-Platte

Was ist eine PCR-Platte?

Eine PCR-Platte ist ein Versuchsgerät aus Kunststoff, das als Reaktionsgefäß bei der Durchführung von PCR-Experimenten verwendet wird. Die Probe wird in die Vertiefungen (Löcher) gegeben und die PCR-Reaktion wird durchgeführt.

Im Vergleich zu PCR-Gefäßen werden PCR-Platten für mittelgroße bis große Experimente mit einer relativ großen Anzahl von Proben verwendet. Sie sind in verschiedenen Größen, Formen und Farben erhältlich, z. B. als 32-Well-, 48-Well-, 96-Well- und 384-Well-Platten. Ein weiteres Merkmal der Platten ist, dass sie in automatisierten Prozessen verwendet werden können.

Anwendungen von PCR-Platten

PCR ist eine Abkürzung für Polymerase-Kettenreaktion, eine Technik, bei der eine DNA-Polymerase verwendet wird, um eine Ziel-DNA-Sequenz in kurzer Zeit von einer auf mehrere Millionen Kopien zu amplifizieren. Die folgenden Reaktionsreihen 1-3 werden als Zyklen bezeichnet und für 25-35 Zyklen wiederholt.

1. Denaturierung: Die doppelsträngige DNA-Vorlage wird erhitzt, um die DNA-Stränge zu trennen.
2. Annealing: Kurze DNA-Moleküle, so genannte Primer, werden an benachbarte Regionen der Ziel-DNA angehängt
3. Verlängerung: Die DNA-Polymerase synthetisiert den komplementären Strang der Vorlage, beginnend mit jedem Primer zum 3′-Ende hin.

Bei der PCR wird zur automatischen Steuerung des Temperaturzyklus und der Inkubationszeit ein Thermocycler verwendet. Um die richtige PCR-Platte auszuwählen, muss man die Spezifikationen des Thermocyclers und des verwendeten Geräts genau kennen.

Darüber hinaus gibt es verschiedene Arten von PCR, wie z. B. Standard-PCR, Gradienten-PCR und Echtzeit-PCR/qPCR, und Sie müssen die richtige PCR für Ihren Zweck auswählen. Gleichzeitig ist es wichtig, je nach Art des Experiments die entsprechenden Geräte und Reagenzien vorzubereiten.

Aufbau der PCR-Platte

1. Aufbau des Well-Teils

Als Material wird im Allgemeinen Polypropylen verwendet. Polypropylen ist chemisch inert und widersteht daher raschen Temperaturschwankungen während der thermischen Zyklen bei minimaler Absorption der Reaktionskomponenten. Um eine effiziente Wärmeübertragung zu gewährleisten, sind die Wände der Röhren gleichmäßig und dünn ausgeführt. Die Wells sind in den Farben transparent, transluzent und weiß erhältlich.

Während der Produktion wird für eine saubere Produktionsumgebung gesorgt, um Staub und Verunreinigungen wie Endonukleasen, Pyrogene und DNA zu vermeiden. Denn wenn das Produkt während der Herstellung kontaminiert wird, können Verunreinigungen zurückbleiben und die PCR hemmen, oder DNA-Fragmente können als Templates für eine unspezifische Amplifikation dienen, was zu einer geringeren experimentellen Genauigkeit führt.

2. Struktur der Plattenabschnitte

Platten gibt es in verschiedenen Größen, darunter 32-Well-, 48-Well-, 96-Well- und 384-Well-Platten; einige 96-Well-Platten können in jeweils 24 Wells unterteilt werden (selten 8-Well- oder 32-Well-Platten). Die Rahmen sind ebenfalls in verschiedenen Farben erhältlich, wobei verschiedene Farben verwendet werden können, um die Überwachung zu erleichtern, wenn mehrere Platten gleichzeitig verwendet werden.

Schürzen sind Platten, die die Platte umgeben, und können ohne Schürze, mit halber Schürze oder mit voller Schürze ausgeführt sein. Der umgebende Bereich der Plattenoberfläche wird auch als Deck bezeichnet, das flach oder erhöht sein kann. Die maschinelle Bearbeitung an den Ecken der Platte wird als Kerben bezeichnet.

Die Abdichtung erfolgt mit Kappen oder Folien. Es ist wichtig, eine Platte entsprechend ihrer Größe, der Anzahl der Proben und der Häufigkeit des Öffnens und Schließens auszuwählen.

Auswahl einer PCR-Platte

1. Well-Teil

Zunächst einmal ist es wichtig, eine Auswahl entsprechend der Art des Experiments zu treffen. So erleichtern beispielsweise Produkte mit transparenten Vertiefungen die Kontrolle des Inhalts, während weiße Produkte die Empfindlichkeit der qPCR erhöhen, da sie verhindern, dass sich die Fluoreszenz bricht und außerhalb der Vertiefungen streut.

Außerdem ist es wichtig, Vertiefungen zu verwenden, deren Volumengröße dem Volumen der Reaktionslösung entspricht. Ist das Volumen der Reaktionslösung zu groß, besteht die Gefahr einer unzureichenden Wärmeübertragung oder eines Auslaufens der Reaktionslösung, während bei einem zu geringen Volumen der Reaktionslösung eine Verdunstung der Reaktionslösung oder ein Verlust der Probe auftreten kann. Im Allgemeinen beträgt das Volumen der Vertiefungen oft 0,2 mL oder 0,1 mL für 96-Well-Platten und 0,02 mL für 384-Well-Platten.

Es ist auch wichtig, dass Sie die richtige Größe für den Thermocycler oder andere Geräte verwenden, die Sie einsetzen. Es gibt zwei Arten von Well-Höhen, eine mit normaler Höhe (Standardprofil) und eine mit geringerer Höhe (Niedrigprofil). Produkte mit niedrigem Profil sind mit Fast-Thermoblöcken kompatibel. Sie haben auch eine kleinere Fläche und daher eine höhere Wärmeleitfähigkeit.

2. Plattenform

Die Wahl sollte entsprechend den Spezifikationen des Thermocyclers oder anderer zu verwendender Geräte getroffen werden. Insbesondere wenn das Gerät mit Hilfe einer Roboterplattform automatisiert werden soll, muss es entsprechend der Anwendung ausgewählt werden.

So haben z. B. halb- oder vollgerockte Platten Seiten, die von Robotergreifern gegriffen werden können, und außerdem können Barcodes zur Aufzeichnung und Nachverfolgung in Hochdurchsatzversuchen angebracht werden. Außerdem müssen die Platten für die Automatisierung mit einem stabilen Polycarbonatrahmen ausgestattet sein.

Denn sie müssen den Kräften standhalten, die der Robotergreifer ausübt, sowie dem schnellen Aufheizen und Abkühlen. Auch bei diesen Platten müssen die Vertiefungen aus einheitlichem, dünnem Polypropylen bestehen, um eine effiziente Wärmeübertragung auf die Reaktionslösung zu gewährleisten.

Das flache Deck ist mit den meisten Thermocyclern kompatibel, aber erhöhte Decks sind für einige Thermocycler und Instrumente geeignet. Auch die Position der Kerben hängt vom verwendeten Gerät ab.

Es gibt zwei Arten von Beschriftungen, die die Position der Vertiefungen angeben: erhabene Beschriftungen und eingravierte Beschriftungen. Während eine erhabene Beschriftung leichter zu erkennen ist, eignet sich eine eingravierte Beschriftung besser für die Automatisierung, da sie eine zuverlässige Abdichtung des Randes gewährleistet.