Thermocycler, auch bekannt als PCR-Maschinen, sind unverzichtbare Laborinstrumente, die hauptsächlich zur Amplifikation von DNA mittels der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) verwendet werden. Diese in den 1980er Jahren entwickelte Technologie revolutionierte die Molekularbiologie, da sie es Forschern ermöglichte, aus einer minimalen DNA-Menge Millionen von Kopien einer spezifischen Sequenz herzustellen.

Funktionalität und Aufbau

Ein Thermocycler automatisiert die für die PCR erforderlichen Temperaturwechsel, die drei Hauptschritte umfassen: Denaturierung, Annealing und Extension. Das Gerät besteht aus einem thermischen Block mit Vertiefungen, die für Probenröhrchen ausgelegt sind. Durch die präzise Steuerung der Temperatur in diesen Vertiefungen ermöglichen Thermocycler die notwendigen Heiz- und Kühlzyklen, die für die PCR entscheidend sind. Moderne Thermocycler nutzen Peltier-Elemente für schnelle Temperaturwechsel, was einen effizienten Ablauf durch die benötigten Temperaturstufen ermöglicht. Sie sind programmierbar, sodass Benutzer spezifische Protokolle für ihre Experimente festlegen können. Viele Modelle verfügen außerdem über beheizte Deckel zur Vermeidung von Verdunstung und fortschrittliche Software zur Überwachung und Auswertung.

Anwendungen

Über die PCR hinaus werden Thermocycler auch in anderen temperaturabhängigen Verfahren wie Restriktionsenzymverdau und schnellen Diagnosen eingesetzt. Ihre Vielseitigkeit macht sie zu unverzichtbaren Werkzeugen in der Biotechnologie, Forensik, klinischen Diagnostik und Forschung.