Amplifikationsmethoden

Amplifikationsmethoden bezeichnen Verfahren zur Vermehrung von Nukleinsäuren, überwiegend DNA, um geringe Ausgangsmengen nachweisbar zu machen. Sie spielen eine zentrale Rolle in Forschung, Diagnostik und Forensik, indem sie Signale von Spuren- oder Low-Abundanz-Molekülen verstärken.

Die bekannteste Methode ist die Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Sie nutzt eine thermostabile DNA-Polymerase, Primerpaare und wiederholte Temperaturzyklen zur Denaturierung, Primeranlagerung und Verlängerung. Pro Zyklus verdoppelt sich die Zielsequenz theoretisch, sodass nach mehreren Zyklen ausreichend Material vorhanden ist.

Real-time PCR, auch qPCR, misst die Vervielfältigung in Echtzeit über fluoreszierende Sonden oder Farbstoffe. Die Auswertung erfolgt über Ct-Werte. RT-qPCR kombiniert Reverse Transkriptase mit PCR zur Messung von RNA-Templates, etwa Genexpression oder RNA-Viren.

Weitere Ansätze sind digitale PCR (dPCR), das Proben in viele Partitionen aufteilt und eine absolute Quantifizierung ermöglicht, sowie Multiplex-PCR, das mehrere Targets gleichzeitig amplifiziert. Nested-PCR erhöht die Spezifität durch zwei aufeinanderfolgende PCR-Läufe.

Isothermal amplification umfasst LAMP, RPA und HDA, die bei konstanter Temperatur arbeiten und keinen Thermocycler benötigen. Sie eignen sich für point-of-care-Anwendungen, erfordern aber oft komplexe Primerkonstruktionen und können Nicht-Ziel-Verstärkungen begünstigen.

Zwischen den Methoden bestehen Unterschiede in Empfindlichkeit, Quantifizierbarkeit, Ausrüstung und Laboranforderungen. Die Wahl der Amplifikationsmethode hängt von Probenbeschaffenheit, benötigter Genauigkeit und verfügbarer Infrastruktur ab.

---