Ein ehemaliges Mitglied hat 2018 einen PCR-Thermocycler entwickelt. Ziel war es ein solches Gerät unter 100€ herstellen zu können.

Details zur PCR können auf der Wikipedia-Seite nachgelesen werden.

PCR-Automat Selbstbau

Funktionsweise:

  • In einen Metallblock können 2-9 kleine Probenbehälter bzw. Reaktionsgefäße eingesetzt werden.
  • Der Metallblock wird über eine Thermokapsel (ähnlich denen, die im Extruder eines 3D-Druckers benutzt werden) erhitzt und über Ventilatoren gekühlt.
    • Peltier-Elemente zur Kühlung kämen auch in Betracht, es hatte sich aber gezeigt, dass es so genau genug geht.
  • Die Temperatur wird über genaue Temperatursensoren überwacht und wird zwischen den Temperaturen 94°C, 60°C und 72°C gehalten.
  • Auf die Abkühlung am Schluss des Prozesses auf ca. 6°C wurde aufgrund des Aufwandes verzichtet. Hier macht es mehr Sinn einen Alarm auszugeben oder per Wifi den Abschluss zu melden.

Folgende Flüssigkeiten werden benötigt:

  • Die Probe mit der DNA/RNA
  • Primer passend zur "Such-DNA/RNA"
  • Pufferlösung
  • Taq-Polymerase
  • ausreichend (im voraus zum Primer vorberechnete Anzahl) Triphosphate
  • Ölschicht obendrauf zur Verdunstungsunterdrückung

Primer

Der Primer muss passend zum RNA/DNA-Schnippsel ausgewählt werden. Hierzu gibt es Anbieter, die einen beliebigen Primer für wenig Geld synthetisieren können.

Quelle für die benötigten RNA/DNA-Schnippsel sind offene Datenbanken (z. B. REBASE bzw. NCBI, in denen entsprechende Informationen abrufbar sind. Teilweise werden dort auch Empfehlungen gegeben, z.B. um kurze Schnippsel verwenden zu können, die keine unerwünschten / fehlerhaften Treffer mit anderen Substanzen verursachen.
Um die Menge der benötigten Chemikalien klein zu halten, sollten die Schnippsel so lang wie nötig aber so kurz wie möglich sein.

Es gibt auch eine OpenSource-Software um Primer zu erstellen: PerlPrimer

Aufbau

  • 3D-gedrucktes Gehäuse mit Klappdeckel.
  • OLED-Display zur Anzeige von Anzahl der Zyklen, Status etc.
  • ein paar Buttons zur Bedienung
  • 5V Spannungsversorgung, per PowerBank/Solar machbar