PCR-Thermocycler: Wie wird das COVID-19-Virus nachgewiesen?

Die Zahl der bestätigten weltweiten Todesfälle durch COVID-19 lag im Juli 2021 laut einer Angabe bei fast 4,2 Millionen. Statista-Bericht. Im Vergleich dazu forderte die letzte Große Pest von 1665 eine Million Menschenleben. Die Zahl der Todesopfer durch das neuartige Coronavirus ist erstaunlich hoch, insbesondere wenn man bedenkt, dass wir uns in einer Zeit revolutionärer medizinischer Entdeckungen und Technologien befinden.

Seit der Entdeckung von SARS-CoV-2 oder COVID-19 in China im Jahr 2019 haben Wissenschaftler das neuartige Virus erfolgreich identifiziert. Derzeit haben mehrere Länder auch COVID-19-Impfstoffe entwickelt, und Massenimpfkampagnen sind im Gange.

Die Erkennung des COVID-19-Virus war jedoch entscheidend, um dies zu ermöglichen. Sie war der Weg, der zur endgültigen Entwicklung des Impfstoffs führte. Zunächst verwendeten die Wissenschaftler eine Kombination aus Ganzgenomsequenzierung, Computertomographie, Elektronenmikroskopie und anderen diagnostischen Werkzeugen, um SARS-CoV-2 zu identifizieren.

PCR, kurz für Polymerase-Kettenreaktion, ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden zur Identifizierung des COVID-19-Virus. Dieser Beitrag erklärt die wissenschaftlichen Grundlagen dieser Methode zur Identifizierung des neuartigen Coronavirus und stellt die besten PCR-Thermocycler auf dem Markt vor.

Was sind PCR-Thermocycler?

Die Hauptbereiche, in denen PCR-Thermocycler unverzichtbar sind, sind:

• Immunologie
• Onkologie
• Humangenomprojekt
• Populationsbiologie
• Forschungen in Zoologie und Botanik
• Forensik
• Paläontologie
• Erbliche Krankheit und Tumor
• Klinische Diagnose von Viren

PCR-Thermocycler ermöglichen es Wissenschaftlern und Forschern, aus kleinsten Proben Millionen von Kopien eines bestimmten DNA- und RNA-Abschnitts herzustellen. Für die DNA- und RNA-Sequenzierung erleichtert die PCR den Nachweis der Abwesenheit oder Anwesenheit von Genen zur Identifizierung von Krankheitserregern.

Der erste kommerzielle Thermocycler, TC1 DNA, kam 1987 auf den Markt. Der erste Thermocycler war recht einfach gehalten, konnte aber mit einem Metallblock Proben erhitzen und kühlen. Moderne PCR-Thermocycler haben jedoch mit erheblichen technologischen und funktionalen Fortschritten einen langen Weg zurückgelegt.

Einige der besten PCR-Thermocycler auf dem Markt bieten eine präzise Temperaturkontrolle und mehrere Blockformate. Zusätzlich können Sie auch zwei unabhängige Experimente gleichzeitig durchführen, was den Durchsatz erheblich steigert. 

Gegenwärtig gibt es viele Arten von PCR-Thermocyclern, von denen jeder unterschiedliche Merkmale aufweist – von persönlichen über Mini-Thermocycler, die leicht auf einen Schreibtisch passen, bis hin zu größeren Geräten. Darüber hinaus können mehrere Thermocycler miteinander verknüpft werden, um insbesondere bei umfangreichen Projekten ein größeres PCR-System zu bilden. Ein großes PCR-System lässt sich auch problemlos an einen zentralen Computer anschließen, um Automatisierung und Steuerung zu ermöglichen.

Wie wird das COVID-19-Virus mit PCR-Thermocyclern nachgewiesen?

Unter den drei gängigen Testverfahren zum Nachweis von SARS-CoV-2 gilt die PCR als die zuverlässigste in Bezug auf die Ergebnisse. COVID-19-PCR-Testergebnisse sind auch am genauesten für den Nachweis einer aktiven Coronavirus-Infektion.

Der untenstehende Abschnitt beschreibt, wie PCR-Thermocycler SARS-CoV-2 nachweisen.

Probenentnahme

Die Schritte zur Erkennung des SARS-CoV-2-Virus beginnen mit dem Sammeln von Proben von einem Wirt, normalerweise einem Menschen. Typischerweise verwenden Probennehmer zwei Arten von Abstrichstäbchen für COVID-Tests.

Der erste ist der Nasenabstrich, der eine Probe aus den Nasenlöchern und der Peripherie entnimmt. Der zweite ist der nasopharyngeale Abstrich, bei dem eine flexible Probenentnahmespitze in die Nasenhöhle eingeführt wird.

In einigen Fällen werden auch Abstriche aus dem Rachen zum Nachweis von COVID-19 entnommen. Dies ist jedoch weniger üblich als Nasenabstriche. Für wissenschaftliche Forschungszwecke ist die Entnahme von Stuhl-, Serum- und Augensekreten nicht unüblich.

Zusätzlich verlassen sich einige Labore auch auf selbst entnommene Speichelproben. Speichelproben sind im Vergleich zur Entnahme von Proben aus den oberen Atemwegen relativ schmerzfrei. Diese Methode ermöglicht auch ein höheres Testvolumen in Laboren und reduziert das Kontaminationsrisiko für medizinische Fachkräfte.

Der Techniker oder die medizinische Person, die die Probe entnimmt, verschließt sie in einem Reagenzglas und schickt sie zur Untersuchung ins Labor.

Extraktion

Der Techniker isoliert im Labor genetisches Material – die RNA des potenziellen Virus aus der Probe. Der Techniker behandelt die Probe typischerweise mit chemischen Lösungen, um Substanzen, einschließlich Fette und Proteine, zu entfernen.

Nach Abschluss der Extraktion wird die RNA aus der Probe isoliert. Diese RNA ist eine Mischung aus dem genetischen Material des Wirts und dem SARS-CoV-2-Virus.

PCR oder Polymerase-Kettenreaktion

Polymerase-Kettenreaktion die Bühne, die die Anwesenheit erkennt von das SARS-CoV-2-Virus in der Probe. Die isolierte RNA wird mit einer speziellen Zutat gemischt, um den PCR-Prozess zu starten, typischerweise Enzyme. Spezielle Enzyme variieren normalerweise je nach den verschiedenen Viren, die getestet werden. 

Daher sind für SARS-CoV-2 die Schlüsselenzyme Reverse Transkriptase und DNA-Polymerase. Darüber hinaus gehören zu den weiteren Bestandteilen:

• DNA-Bausteine.

• Sonden oder Markierungsmarker.

• Kofaktoren.

• Primer, die SARS-CoV-2 leicht identifizieren und daran binden.

Wie bei der Verwendung eines speziellen Enzyms zur Erkennung des COVID-19-Virus sind auch spezifische Sonden und Primer erforderlich. Laut CDC, einige der empfohlenen Sonden und Primer für den Nachweis von COVID-19 umfassen:

• Forward Primer – 2019-nCoV_N1-F, 2019-nCoV_N2-F, RP-F

• Reverse Primer – 2019-nCoV_N1-R, 2019-nCoV_N2-R, RP-R

• Sonden – 2019-nCoV_N1-P, 2019-nCoV_N1-P, 2019-nCoV_N2-P, 2019-nCoV_N2-P, RP-P, RP-P

Diese Liste der COVID-19-Test-Sonden und Primer ist keineswegs vollständig oder absolut. SARS-CoV-2 ist ein neuartiges Coronavirus – das bedeutet, dass vor 2020 keine bekannten Tests über das Virus existierten. Außerdem explodierten die globalen Infektionsraten unkontrolliert. Dies veranlasste Wissenschaftler und Forscher, die Primer, Sonden und sogar Testmethoden für SARS-CoV-2 von Grund auf und in minimaler Zeit zu entwickeln.

Daher können die Testmethoden zusätzlich zur Verwendung der anderen oben genannten Primer und Sonden angepasst werden, um die genauesten Ergebnisse bei der Detektion des COVID-19-Virus zu erzielen. Darüber hinaus variieren Primer und Sonden für das Testen von Coronavirus-Proben von Land zu Land.

Besuchen Sie diesen Link für eine vollständige Liste der Primer und Sonden, die in anderen Ländern, einschließlich Deutschland, Japan und China, verwendet werden. 

Hinweis: Die Kombination der RNA mit diesen Zutaten ist unerlässlich, da sie die RNA in DNA umwandelt. Die Umwandlung isolierter SARS-CoV-2-RNA in eine DNA-Kopie ist ein wichtiger Prozess, da die PCR nur für DNA funktioniert. 

Zusammen mit den Enzymen wird die SARS-CoV-2-DNA bei hohen Temperaturen in kurze Primer denaturiert. Gleichzeitig kommen diese kurzen komplementären DNA-Primer-Matrizen zusammen und haften, sodass die Basis für die DNA-Synthese gebildet wird. Während die DNA weiter zusammenkommt, verlängern sich die kurzen Primer und bilden eine Kopie der SARS-CoV-2-DNA.

Des Weiteren bildet sich der zweite Primer in entgegengesetzter Ausrichtung zum ersten Primer. Dies führt zur Bildung einer SARS-CoV-2-DNA-Kopie, die komplementär zum ursprünglichen Strang ist. Die nächste Heizrunde erzeugt weitere Kopien der SARS-CoV-2-DNA-Stränge, und der Zyklus wiederholt sich, bis genügend Kopien der COVID-19-DNA vervielfältigt sind.

Unabhängig davon, ob die extrahierte RNA aus einer COVID-19-Probe stammt oder nicht, folgt die Polymerase-Kettenreaktion demselben Prinzip und umfasst drei Phasen. Diese sind Denaturierung, Annealing und Elongation.

Viele wichtige Prozesse laufen während der drei Phasen der PCR ab, wie im folgenden Abschnitt detailliert beschrieben.

Denaturieren

Dies ist die erste Stufe des Prozesses der Polymerase-Kettenreaktion. Hier wird isolierte SARS-CoV-2-RNA mit spezifischen Enzymen und anderen Komponenten gemischt.

Dieser Cocktail wird in einem PRC-Thermocycler platziert, der sich auf 95 °C erwärmt. Die Kombination aus extrem hoher Temperatur und spezifischen Enzymen trennt die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den beiden Strängen der SARS-CoV-2-DNA-Matrize.

Diese Trennung der SARS-CoV-2-DNA in zwei Stränge bildet die DNA-Matrizen, auf denen die Produktion neuer COVID-19-Stränge stattfinden wird. Der gesamte Prozess der DNA-Strangtrennung dauert etwa 15 bis 30 Sekunden. Die Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur von 94 bis 95 °C ist jedoch entscheidend für den erfolgreichen Abschluss der Denaturierung.

In diesem Zusammenhang ist die Verwendung eines hochwertigen PCR-Thermocyclers unerlässlich. Minderwertige PCR-Thermocycler verfügen nicht über die notwendigen Funktionen oder die Kapazität, extrem hohen Temperaturen standzuhalten.

Glühen

Die zweite Stufe ist das Annealing, bei dem die hohe Temperatur auf etwa 50 bis 65°C oder 122 bis 149°F abgekühlt wird. Während des Abkühlens binden die Primer und Sonden an komplementäre Regionen und bilden über Wasserstoffbrückenbindungen DNA-Stränge als Matrizen. Dieser Bindungsprozess führt zur Bildung von doppelsträngiger DNA. Er ermöglicht es der DNA-Polymerase außerdem, die komplementären Stränge aus den losen Basenmatrizen oder den Bausteinen zu bilden.

Bei der Detektion des SARS-CoV-2-Virus beginnt die DNA-Polymerase, ein spezialisiertes Enzym, mit dem Aufbau neuer Stränge aus der Template-DNA. Die neu gebildeten DNA-Stränge verlaufen in entgegengesetzter Richtung und bilden somit den Vorwärts- und den Rückwärtsprimer. Zusätzlich sind die neuen Stränge komplementär, was die Amplifikation der viralen DNA ermöglicht.

Ein Standard-PCR-Thermocycler verdoppelt die Anzahl der DNA-Kopien. Ein Zyklus erzeugt also zwei DNA-Kopien, der zweite Zyklus vier Kopien usw. Die meisten PCR-Thermocycler können bis zu 35 Zyklen durchlaufen, wodurch am Ende aller Zyklen bis zu 35 Milliarden DNA-Kopien entstehen.

Die Annealing-Phase bei der SARS-CoV-2-Detektion dauert etwa 10 bis 30 Sekunden.

Erweiterung

Die Elongation (Verlängerung) ist die letzte Phase der Polymerase-Kettenreaktion. In der Elongationsphase wird die Temperatur des PCR-Thermocyclers auf 72 °C oder 161 °F erhöht. Dabei werden neue DNA-Stränge durch die Anlagerung von Basen durch ein Enzym gebildet.

In den meisten Fällen der Virusdetektion wird die Taq-DNA-Polymerase verwendet. Diese DNA-Polymerase stammt von einem Bakterium, das in heißen Quellen lebt und extrem hohen Temperaturen standhält.

Die Taq-DNA-Polymerase beginnt mit dem Aufbau des neuen DNA-Strangs, indem sie ihn an den Primer anfügt. Zusätzlich fügt das Polymeraseenzym Nukleotide zu den einzelnen DNA-Strängen sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung relativ zum Primer hinzu.

Am Ende des Verlängerungszyklus ist ein neuer DNA-Strang mit der doppelten Molekülstruktur vollständig. Die Dauer der Verlängerungsphase hängt in der Regel von der Länge der zu sequenzierenden viralen DNA ab. Ein guter PCR-Thermocycler kann jedoch in der Regel bis zu 1.000 DNA-Kopien in weniger als einer Minute erstellen.

Der Labortechniker kann auch feststellen, ob SARS-CoV-2 in der Probe vorhanden ist, etwa zu dem Zeitpunkt, zu dem die DNA-Kopien im PCR-Thermocycler verfügbar werden. Während der Cycler neue DNA-Kopien erstellt, beginnen die Primer auch, die Zielbereiche in den komplementären Strängen zu kopieren.

Darüber hinaus beginnen sich die Sonden oder Marker an die neu gebildeten DNA-Fragmente anzulagern und signalisieren visuell den Bildschirm des Thermocyclers. Das Signal ist in der Regel ein Fluoreszenzfarbstoff, den der Cycler leicht erkennen kann. Der interne Computer des PCR-Thermocyclers misst die Frequenz und Menge dieser visuellen Signale in Echtzeit. Daher sind Thermocycler auch als RT-PCR bekannt.

Der interne Computer des Cyclers überwacht das Signal des Fluoreszenzfarbstoffs in jedem Zyklus, um die Anwesenheit von SARS-CoV-2 in der Probe zu bestätigen. Wenn die Fluoreszenzsonden einen bestimmten Schwellenwert überschreiten, zeigt dies an, dass die Nasenprobe SARS-CoV-2 (das COVID-19-Virus) enthält.

Zusätzlich überwacht der Wissenschaftler oder Labortechniker die Anzahl der Zyklen, die die Sonden benötigen, um die während der Tests festgelegte Grenze zu erreichen. Je weniger PCR-Zyklen für jede COVID-19-Probe benötigt werden, um das Niveau zu erreichen, das zur Bestimmung des Schweregrads der Coronavirus-Infektion beim COVID-19-positiven Patienten dient.

Ist SARS-CoV-2 nicht in der Probe vorhanden, binden die Sonden nicht an die neu synthetisierten DNA-Fragmente. Außerdem gibt es kein visuelles Signal auf dem Bildschirm des Thermocyclers. In diesem Fall wird die COVID-19-Probe als SARS-CoV-2-frei erklärt und der Test ist negativ.

Ein Thermocycler wird im PCR-Verfahren verwendet, um die wiederholten Zyklen von Erwärmungs- und Abkühlungsphasen zu automatisieren, die für die DNA-Amplifikation erforderlich sind.

Thermozyklierer, PCR-Geräte oder Thermocycler sind unverzichtbare Geräte in der Polymerase-Kettenreaktion. Die Hauptfunktion eines Thermozyklierers besteht darin, DNA- und RNA-Proben durch die Polymerase-Kettenreaktion zu amplifizieren. Thermozyklierer ermöglichen auch den nahtlosen Übergang zwischen extrem hohen und niedrigen Temperaturen, was in den drei Phasen der PCR unerlässlich ist.

Der Hauptverwendungszweck und die Hauptmerkmale des Thermocyclers in der PCR sind folgende:

Heizen und Kühlen

Thermocycler, die in der PCR verwendet werden, erhitzen und kühlen DNA- oder RNA-Proben nahtlos. Je nach Marke und Modell des Thermocyclers kann er eine Höchsttemperatur von 95 °C erreichen.

Darüber hinaus hält die Deckeltemperatur von Thermal Cyclern extremer Hitze bis zu 105 °C (221 °F) stand. Die Fähigkeit des Cycler-Deckels, solch hohen Temperaturen standzuhalten, verhindert das Verdampfen der DNA- oder RNA-Probe in der Zentrifugenröhre.

Der beheizte Deckel eines Thermocyclers verhindert auch die Kondensation von Wasser an der Innenseite des Deckels, was die Testergebnisse beeinträchtigen könnte. Bei älteren Thermocyclern wurde zu diesem Zweck Mineralöl oder Paraffin verwendet.

Temperaturrampenregelung

Ein Thermocycler ist auch nützlich zur Steuerung von Temperaturrampen. Da die Maschine extremen Hitze- und Kälteunterschieden ausgesetzt ist, steuern die automatischen Rampeneinstellungen die Temperatur problemlos.

Einige der besten Thermocycler, PCR, verfügen über eine Rampenzeitfunktion. Die Rampenzeit ist die Dauer, die das Gerät benötigt, um auf eine bestimmte Temperatur aufzuheizen oder abzukühlen. Darüber hinaus können Sie den Thermocycler so programmieren, dass er bei einer bestimmten Temperatur für die gewünschte Anzahl von Zyklen und die gewünschte Zeit läuft.

Autostart-Funktion

Bei einem Stromausfall während einer Kettenreaktion können thermische Zykliergeräte leicht neu starten. Die automatische Neustartfunktion in einem thermischen Zykliergerät ist wichtig, da sie es der Maschine ermöglicht, Daten wiederherzustellen und den Zyklus ohne Unterbrechung fortzusetzen. Ohne diese Funktion wäre PCR-Testing für COVID-19-Proben nicht so schnell.

Zuverlässiger Betrieb

Thermocycler sind zudem mit einem thermoelektrischen Modul zur thermoelektrischen Kühlung ausgestattet. Dank dieser Eigenschaften in Thermocyclern kann die PCR zuverlässig unter stabilen Bedingungen arbeiten.

Die frühesten PCR-Thermocycler waren weniger zuverlässig und beeinträchtigten die Testergebnisse. Moderne am Markt erhältliche Thermocycler sind jedoch extrem zuverlässig und zum Goldstandard für SARS-CoV-2-Tests geworden.

Echtzeitanzeige und Funktion

Thermocycler, PCR können auch die Polymerasekettenreaktion in Echtzeit überwachen, sodass Forscher die Testergebnisse sofort ablesen können. Dies ermöglicht es, COVID-19-Testergebnisse innerhalb von 24 Stunden nach der Entnahme einer Nasenprobe zu erhalten.

Zusätzlich überwacht der Zyklierer die Ausführung und die verbleibende Ausführungszeit jedes Zyklus in der Reaktion.

Mehrere Funktionen

Vorteile der Verwendung von PCR-Thermocyclern für den Nachweis des COVID-19-Virus

Genaue Ergebnisse

Seit der Entdeckung von SARS-CoV-2 im Dezember 2019 haben sich PCR-Thermocycler als Goldstandard für den Nachweis des Virus erwiesen. Laut einer Studie vom Januar 2021, … liegt die Genauigkeit von PCR-Tests beim Nachweis von COVID-19 bei bis zu 99,71 %TP3T. 

Die Genauigkeit der PCR-Tests variiert geringfügig, je nachdem, ob die Probe Sputum, Urin, Stuhl, Rektalabstrich oder Plasma ist. Dennoch bleibt die PCR-Thermocycler-Testung auf SARS-CoV-2 die bisher genaueste Methode. 

2. Schnelles Verfahren und schnelle Ergebnisse

Eine weitere herausragende Stärke der Polymerase-Kettenreaktion zum Nachweis von SARS-CoV-2 ist, wie schnell sie ist. Abhängig von der Anzahl der getesteten COVID-19-Fälle können alle Zyklen der Reaktion in nur zwei Stunden abgeschlossen sein. Dadurch können die Labore die Testergebnisse fast sofort freigeben.

Zusätzlich können thermische Zyklierer die DNA-Amplifikation beschleunigen. Innerhalb weniger Stunden kann das Gerät Millionen und Milliarden von Kopien erstellen. Wenn das Testlabor oder die Behörde Roboterunterstützung und Automatisierung einsetzt, kann der Prozess noch schneller erfolgen. 

Auch das Einrichten der PCR-Thermocycler geht schnell. Der Thermocycler kann in wenigen Minuten eingerichtet und in Betrieb genommen werden, besonders wenn die Maschine qualitativ hochwertig ist. 

3. Benötigt sehr kleine Proben

Die PCR-Thermocycler-Methode erfordert auch nur sehr wenige Proben von COVID-19-Patienten. Dies ist ein großer Vorteil, da das Gesundheitspersonal in kurzer Zeit eine große Anzahl von Proben sammeln kann. Ein Abstrich aus den Atemwegen eines potenziellen Coronavirus-Patienten liefert genügend DNA/RNA, um Millionen von Kopien zu erzeugen. 

Ein Nachteil der Verwendung von PCR-Thermocyclern für den Nachweis des COVID-19-Virus

PCR-Thermocycler waren revolutionär, indem sie Labore und Prüfstellen bei der Erkennung des COVID-19-Virus unterstützten. Trotz ihres herausragenden und unschätzbaren Nutzens gibt es ein paar Nachteile bei der Verwendung von PCR-Thermocyclern zur Erkennung von SARS-CoV-2. 

Geringes Angebot

Testagenturen in vielen Ländern sind auf PCR-Thermocycler angewiesen, um die genauesten Tests von COVID-19-Proben zu erhalten. Die Verfügbarkeit und die Versorgung mit PCR-Thermocyclern sind angesichts der steigenden Nachfrage unzureichend. Und da die Qualität von Thermocyclern für die Testergebnisse von größter Bedeutung ist, sind hochwertige PCR-Thermocycler knapp. 

Der Mangel an PCR-Thermocyclern ist einer der Hauptgründe, warum viele Provinzen in China auf CT-Scans zur klinischen Diagnose von COVID-19 zurückgriffen. Die CT-Scan-Ergebnisse für SARS-CoV-2 waren jedoch unzuverlässig. Sie wiesen auch eine sehr hohe Rate an negativen COVID-19-Ergebnissen auf, was einer der Hauptnachteile ist. 

Ein weiterer schwerwiegender Nachteil der Verwendung von CT-Scans zur Erkennung des SARS-CoV-2-Virus ist deren geringe Spezifität. Dies liegt daran, dass die bildgebenden Ergebnisse von CT-Scans oft mit anderen Atemwegsinfektionen, insbesondere Lungenentzündung, überlappen. 

Fehlende Infrastruktur für PCR-Thermocycler

Nicht alle Labore und Krankenhäuser auf der ganzen Welt befinden sich in städtischen Gebieten mit moderner Infrastruktur. Regionalkrankenhäuser und andere öffentliche Gesundheitszentren außerhalb von Ballungsräumen verfügen nicht über die notwendige Infrastruktur, um PCR durchzuführen. 

Darüber hinaus verfügen selbst kommunale Krankenhäuser, die über PCR-Thermocycler verfügen, nicht über geschultes Personal oder Techniker, die diese bedienen können. 

PCR-Thermocycler sind auf nachweisbare SARS-CoV-2-Viren angewiesen

Da thermische Zyklisierer auf nachweisbarem SARS-CoV-2-Virus beruhen, können sie schnelle Ergebnisse liefern und die Probe testen. Allerdings ist die Einschränkung, dass der thermische Zyklisierer das SARS-CoV-2-Virus bei asymptomatischen Patienten nicht nachweist. 

Dies ist besonders gefährlich, wenn der asymptomatische COVID-19-Patient sich erholt hat. Da der PCR-Test SARS-CoV-2 bei einem solchen Patienten nicht nachweist, werden geeignete Vorsichtsmaßnahmen unterbleiben und die Person kann zu einem Superspreader werden. 

Was sind die besten PCR-Thermocycler?

In diesem Abschnitt überprüfen wir die besten PCR-Thermocycler für die Durchführung der Polymerase-Kettenreaktion. 

1. Applied Biosystems 7500 ($9,999.00)

Das 7500er PCR-Thermocycler-Gerät von Applied Biosystems gehört zu den Top-Geräten zur Detektion von SARS-CoV-2. Das 5-Farben-Fluoreszenz-Signalsystem zählt zweifellos zu seinen besten Features. Zudem verfügen die 7500er Thermocycler über ein 96-Well-Format, das den Aufbau selbst ohne Automatisierung mühelos gestaltet.  

Eine weitere großartige Funktion der 7500 Thermocycler ist die Möglichkeit, Röhrchenstreifen aufzunehmen. Dies ermöglicht es dem Techniker, die Pipetten unmittelbar nach dem Befüllen mit Proben zu verschließen, was den gesamten Prozess beschleunigt. Eine hochauflösende Schmelzanalyse ist ebenfalls ein unverzichtbares Merkmal der PCR. 

Die Applied Biosystems 7500 Serie ist in drei Modellen erhältlich: 7500 Fast RT PCR System, 7500 Fast Dx RT PCR System und 7500 RT PCR System. Es gibt einige Unterschiede in den Merkmalen zwischen den drei Modellen, aber jedes liefert schnelle Ergebnisse. Darüber hinaus sind die drei PCR-Modelle der 7500 Serie entweder mit einem Laptop- oder einem Tower-Computer-Kit erhältlich. 

2. SimpliAmp Thermocycler ($2,250.00)

SimpliAmp ist ein weiterer Thermocycler von Applied Biosystems. Dieser Thermocycler ist einer der kompaktesten auf dem Markt. Doch trotz seiner geringen Größe arbeitet er präzise und ermöglicht eine genaue Optimierung. 

Eines der herausragenden Merkmale des SimpliAmp Thermocyclers ist sein großer, intuitiver Touchscreen. Er ermöglicht Simulationsmodi und macht die Programmierung sehr einfach.

Simulationsmodi in einem Thermocycler sind eine vorteilhafte Funktion, wenn Sie von einem bestehenden oder älteren Thermocycler zu einem neuen, wie dem SimpliAmp, wechseln möchten.

SimpliAmp wird nicht mit einem Computer geliefert. Der Thermocycler kann jedoch über eine Software mit einem Desktop- oder Laptop-Computer verbunden werden.

3. ProFlex PCR System ($5,640.00)

Das ProFlex PCR System ist ein weiteres Thermocycler von Applied Biosystems. Es hat ein kompaktes Design, ist aber vollgepackt mit Top-Funktionen.

Die fünf austauschbaren Blockformate gehören zu seinen besten Merkmalen, da Sie drei Experimente gleichzeitig durchführen können. 

Ein weiteres großartiges Merkmal des ProFlex PCR-Systems ist die einfache Umrüstung der Blöcke per Knopfdruck. Die Dual-Block-Einstellung mit Platten für 96 und 384 Vertiefungen ist ein weiteres Merkmal, das eine hohe Sequenzierleistung erzielt. 

Das ProFlex PCR System wird nicht mit einem Computer geliefert, ist aber mit Computern und Smartphones kompatibel. 

4. Roche LightCycler 480 II ($7,899.00)

Das LightCycler 480 ist ein Hochleistungs-PCR-Thermocycler. Es gehört zu den vielseitigsten Thermocyclern und ermöglicht Ihnen die Durchführung von Reaktionen mit mittlerem und hohem Durchsatz. 

Das Thermocycler unterstützt auch Mono- und Multicolortests, was ein herausragendes Merkmal ist. Darüber hinaus ermöglichen die 96- und 384-Well-Blockeinstellungen eine einfache Analyse mehrerer Platten. Außerdem wird der LightCycler 480 mit einer breiten Palette von Sonden und Bestimmungen für fluoreszierende Farbstoffe geliefert. 

5. Abbott ID NOW ($2,999.00)

ID NOW von Abbott ist viral für seine schnellen Ergebnisse. Abhängig von der getesteten Probe kann ID NOW Ergebnisse in weniger als 13 Minuten liefern, was eine großartige Leistung ist. ID NOW hieß früher Alere-i.

Dieses Abbott-Gerät ist zudem sehr portabel und unerlässlich für den schnellen COVID-19-Test, insbesondere in den USA. Zu den Top-Funktionen von ID NOW gehören bidirektionale Konnektivität, QC Lockout und Point-of-Care-Tests (POC-Tests). Near-Patient-Testing reduziert nicht nur die Test- und Gesundheitskosten, sondern macht dieses Gerät auch zu einer der besten molekularen Point-of-Care-Plattformen für COVID-19-Tests.

6. Cobas Liat ($8,900.00)

Mit seinem kompakten und portablen Design ist Cobas Liat eine erstklassige Lösung für viele Gesundheitseinrichtungen. Neben seinem kompakten Design liefert Cobas Liat schnelle Ergebnisse und ist somit eine perfekte Point-of-Care-PCR-Lösung für den Nachweis von COVID-19. 

Abgesehen von seinem kompakten Design und seiner Portabilität dauert es mit dem Cobas Liat etwa 20 Minuten oder weniger, um Testergebnisse zu erhalten. Darüber hinaus sind die Ergebnisse des SARS-CoV-2-Tests sehr ungenau, was sich auf die Tests in Kliniken und Satellitenstandorten auswirkt. 

Weitere nennenswerte Merkmale des Cobas Liat sind die vollautomatische Bedienung und eine intuitive Benutzeroberfläche. Neben SARS-CoV-2 eignet sich diese PCR-Lösung ideal zum Testen anderer Atemwegsinfektionen, wie z. B. Influenza, mit hoher Genauigkeit. 

7. Bio Rad C1000 ($2,490.00)

Der große Touchscreen des Bio-Rad C1000 fällt auf den ersten Blick auf. Der Touchscreen vereinfacht die Navigation und die Protokollbearbeitung. Diese modulare PCR-Plattform bietet eine überragende Leistung für den SARS-CoV-2-Virustest. 

Das austauschbare Reaktionsmodul, das sich mühelos und werkzeuglos wechseln lässt, ist eines seiner besten Merkmale. Ein weiteres großartiges Merkmal des Bio-Rad C1000 ist seine Protokollprogrammierung, die ultraschnelle Protokolle ermöglicht. 

Dieser flexible, modulare PCR-Thermocycler kann zur Steigerung des Durchsatzes mit anderen Cyclern oder Computern verbunden werden. 

8. Rotor-Gene Q 6-Plex-Gerät ($14,500.00)

Die 6-Plex-Maschine des Rotor-Gene Q ist eine der Real-Time-PCR-Maschinen der Serie. Die 6 steht für die sechs Kanäle – Grün, Blau, Rot, Orange, Karmesinrot und Gelb. Die Zahlen in den anderen Maschinen entsprechen ebenfalls den Kanälen. 

Die 6-plex Maschine verfügt über erstklassige Funktionen, darunter ein breites optisches Spektrum und Rotationsformate, die die optische und thermische Leistung verbessern. Darüber hinaus ist die Software der Rotor-Gene Q 6 plex Maschine benutzerfreundlich, was die Bedienung sehr erleichtert.

9. Quidel Sofia 2 ($1,390.00)

Sofia 2 von Quidel ist einer der schnellsten Analysatoren auf dem Markt. Das Gerät liefert innerhalb von 3 Minuten Testergebnisse für SARS-CoV-2, was beeindruckend ist. In dieser Hinsicht ist Sofia 2 eine hervorragende Option für das Testen mehrerer Proben zum Nachweis von SARS-CoV-2. 

Die Merkmale dieses molekulardiagnostischen Geräts umfassen einen flexiblen Arbeitsablauf, anpassbare Einstellungen und Barcode-Technologie. Die Benutzeroberfläche dieses Analysegeräts ist zudem sehr benutzerfreundlich, was die PCR mühelos gestaltet. 

10. Afinion 2 ($2,095.00)

Afinion 2 ist ein weiterer kompakter Analysator von Abbott. Die Kartuschen dieses Analysators sind der Star der Maschine, da sie für genaue Ergebnisse entwickelt wurden. Dieser Analysator verfügt außerdem über Selbstdiagnosesysteme, die in Verbindung mit einer Fehlererkennung Fehler minimieren. 

Dieser Abbott-Analysator ist ebenfalls eines der Systeme, das mehrere Analysen nahtlos gleichzeitig durchführen kann. Der Afinion 2 wurde ursprünglich für den Diabetes-Test eingeführt. Dieser FDA-zugelassene Analysator kann jedoch mit der gleichen Effizienz auch andere Tests durchführen. 

11. StepOnePlus Echtzeit-PCR-System ($8,999.00)

Dieses Echtzeit-PCR-System wird mit Instrumentierung und fortschrittlicher Software geliefert. Darüber hinaus verfügt es über ein hochempfindliches 4-farbiges optisches LED-Aufzeichnungssystem. Die Datenanalyse dieses PCR-Systems ist ebenfalls sehr intuitiv. 

Ein weiteres großartiges Merkmal dieses PCR-Systems ist seine intuitive, robuste Software. Dieses Real-Time-PCR-System ist auch sofort einsatzbereit und somit eine perfekte Maschine für Erstbenutzer. 

Das 96-Well-System dieses Real-Time-PCR ermöglicht schnelle Ergebnisse. Darüber hinaus erlaubt diese Konfiguration dem System, die Daten unabhängig von der Plattenbestückung oder einem Computer auszuführen. 

12. Eppendorf Mastercycler ($6,999.00)

Wir können mehrere PCR-Geräte von verschiedenen renommierten Marken finden. Diese Geräte haben unterschiedliche Anforderungen und erfüllen ihre beabsichtigten Zwecke effektiv. Ein solches Gerät, das derzeit auf dem Markt ist, ist das Eppendorf Mastercycler PCR-Gerät. Phänomenale Effizienz gepaart mit unglaublicher Technologie zeichnen die Eppendorf-Geräte aus. Lesen Sie mehr über diese Geräte und ihre Anwendungen. 

13. Roche LightCycler 96 Echtzeit-PCR-System ($6,850.00)

Der LightCycler 96 von Roche ist ein weiteres kompaktes PCR-System, das schnelle Ergebnisse liefert. Dieser Thermocycler verfügt über ein 96-Well-System mit faseroptischer Software, die Datenerfassung und präzises Thermocycling ermöglicht. 

Die Gradientenfunktionen erleichtern auch die Bereitstellung genauer COVID-19-Testergebnisse. Darüber hinaus ist die Temperaturkalibrierung in diesem Thermocycler unkompliziert. Ferner liefert das Gerät schnelle und genaue Ergebnisse, ohne dass auf passive Farbstoffe zurückgegriffen werden muss. 

Das LightCycler 96 verfügt über einen intuitiven Touchscreen, der eine einfache Datenanalyse ermöglicht. Labortechniker können zudem zwischen den Anschlussmöglichkeiten wählen – einem USB-Stick oder einem Netzwerk.

14. Qiagen QIAcube ($2,999.00)

Der QIAcube von Qiagen ist ein klassischer Thermocycler. Die Spin Columns dieser Maschine sind ganz außergewöhnlich und liefern nahezu sofortige Ergebnisse. Auf diese Weise eliminiert der QIAcube zu einem großen Teil manuelle Arbeit. 

Ein weiteres großartiges Merkmal des QIAcube ist seine Fähigkeit, bis zu 12 Proben pro Lauf zu verarbeiten, was die Produktivität steigert. Der Touchscreen dieses Thermocyclers ist ein hochhelles transmissive TFT und ist sehr benutzerfreundlich. Außerdem machen die vorinstallierte Qiagen-Software im Thermocycler und die automatisierte Verarbeitung den gesamten Prozess mühelos. 

Schlussfolgerung

Der Kampf gegen COVID-19 ist noch lange nicht vorbei, und viele Teile der Welt kämpfen weiterhin gegen das Virus. PCR Thermocycler haben eine entscheidende Rolle bei der Erkennung des SARS-CoV-2-Virus in Laboren, Kliniken, Krankenhäusern und sogar Satellitenstandorten gespielt. 

Thermocycler reduzieren manuelle Arbeit, beschleunigen Tests und machen es bequem, große Chargen von COVID-19-Proben auf einmal zu testen. Zusätzlich dazu, Beste PCR-Thermocycler liefert die genauesten Ergebnisse für den Nachweis von SARS-CoV-2 und ist somit die bevorzugte Wahl für Labore und Testagenturen weltweit.