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Die quantitative Polymerase Kettenreaktion, kurz qPCR, misst die Menge eines Ziel Moleküls in Echtzeit. Grundlage ist die Polymerase Kettenreaktion, ausgeschrieben Polymerase Chain Reaction, die Erbmaterial wie Desoxyribonukleinsäure oder Ribonukleinsäure vervielfältigt. Bei qPCR wird die entstehende Menge durch Fluoreszenz Signale Zyklus für Zyklus detektiert. Der entscheidende Wert heißt Cycle Threshold, abgekürzt Ct. Je niedriger der Ct Wert, desto höher die Ausgangsmenge in der Probe.
Wesentliche klinische Vorteile: hohe analytische Sensitivität, klare Quantifizierung und geschlossene Systeme, die Kontaminationen reduzieren. Mehr zur Rolle der PCR insgesamt finden Sie im Blog-Artikel PCR in der modernen Medizin.
Ein Thermocycler steuert drei Schritte je Zyklus. Erstens Denaturierung, die Doppelstränge werden getrennt. Zweitens Annealing, Primer binden an die Zielsequenz. Drittens Elongation, die DNA Polymerase verlängert den Strang. Fluoreszierende Farbstoffe wie Interkalatoren oder Sonden wie TaqMan Sonden melden die Neubildung. Das Gerät zeichnet die Fluoreszenz als Amplifikationskurve auf. Die Software berechnet den Ct Wert als Schnittpunkt mit einer definierten Schwelle. Für Ribonukleinsäure Ziele wird eine Reverse Transkriptase eingesetzt, dann spricht man von RT qPCR, ausgeschrieben Reverse Transkriptase quantitative PCR.
Zur Quantifizierung in der OPCR-Diagnostik empfehlen wir unseren Blog-Artikel qPCR in Klinik und Praxis: Quantifizierung für gezielte Therapien.
| Verfahren | Abkürzung ausgeschrieben | Hauptnutzen | Quantifizierung | Typische Proben |
|---|---|---|---|---|
| qPCR | quantitative Polymerase Kettenreaktion | schneller qualitativer sowie quantitativer Nachweis | ja | Abstriche, Plasma, Serum |
| RT qPCR | Reverse Transkriptase quantitative PCR | Nachweis sowie Quantifizierung von Ribonukleinsäure Zielen | ja | respiratorische Abstriche, Viruslast |
| dPCR | digitale Polymerase Kettenreaktion | absolute Kopienzahl ohne Standardkurve | ja, absolut | Plasma für Tumor DNA |
| Multiplex PCR | gleichzeitiger Nachweis mehrerer Ziele | syndromische Panels | begrenzt, meist qualitativ | Atemwege, Urogenitaltrakt |
Wie die Echtzeitmessung funktioniert, erläutern wir im Blog-Artikel PCR Real-Time: Echtzeitdiagnostik für Klinik und Praxis.
In der Virologie liefert RT qPCR frühzeitige Nachweise und Viruslasten. Beispiele mit direkter Therapie Relevanz: Humanes Immundefizienz Virus und Hepatitis Viren zur Steuerung antiviraler Strategien, Influenza zur Indikation von Neuraminidase Hemmern (Tsushima et al., 2015), respiratorische Infektionen zur Triage zwischen Isolation und Normalstation. Neue mikrofluidische Panels ermöglichen heute die simultane Detektion von bis zu 21 respiratorischen Viren (Saville et al., 2024).
In der Bakteriologie hilft qPCR beim schnellen Nachweis von Methicillin resistentem Staphylococcus aureus sowie beim Erkennen ausgewählter Resistenzgene. Syndromische Multiplex Panels können qPCR Module verwenden und beschleunigen Entscheidungen in Notaufnahme und Pädiatrie. Wie sich mit einem einzigen Test mehrere Erreger erfassen lassen, beschreibt unser Blog-Artikel Multiplex PCR: Viele Antworten in einem Test.
qPCR detektiert niedrige Kopienzahlen tumorbezogener Nukleinsäure. Sie eignet sich für Transkript Nachweise wie BCR ABL bei chronischer myeloischer Leukämie zur Bestimmung minimaler Resterkrankung (Press et al., 2013). In solider Onkologie wird qPCR für gezielte Mutationsanalysen genutzt, etwa Epidermal Growth Factor Receptor bei Lungenkarzinom oder RAS Gene bei kolorektalem Karzinom. Aktuelle Vergleiche zeigen, dass digitale PCR in bestimmten Fällen eine noch präzisere Quantifizierung erlaubt (Franke et al., 2020), weshalb sie zunehmend als Ergänzung zur qPCR diskutiert wird (Bochicchio et al., 2021).
In unserem Blog-Artikel PCR-Test im Überblick: Varianten, Zuverlässigkeit, Konsequenzen erfahren Sie mehr über die praktischen Einsatzmöglichkeiten in Klinik und Praxis.
Die Sensitivität der qPCR ist Fluch und Segen. Schon kleinste Kontaminationen können falsch positive Ergebnisse erzeugen. Deshalb gilt:
Kein Baumwollabstrich bei viralen Targets verwenden
Transportmedien frei von Inhibitoren nutzen
Bereiche für Vorbereitung und Amplifikation strikt trennen
Regelmäßige Ringversuche durchführen und dokumentieren
Nur geschultes Personal mit Freigaberechten einsetzen
In Deutschland gilt die Richtlinie der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung laboratoriumsmedizinischer Untersuchungen (RiliBÄK), international die Internationale Organisation für Normung (ISO) eins fünf eins acht neun. Diese Normen stellen sicher, dass Qualität auch außerhalb des Zentrallabors, wie im Bereich im Point of Care Testing, erhalten bleibt.
Eine detaillierte Übersicht über Unterschiede, Vorteile und Grenzen finden Sie in unserem Blog-Artikel PCR-Testverfahren erklärt.
Die qPCR entwickelt sich rasant weiter. Miniaturisierte Systeme bringen die Technologie immer näher an den Point of Care: Notaufnahmen, Intensivstationen und zunehmend auch Arztpraxen profitieren von Ergebnissen in weniger als einer Stunde. Welche Kriterien bei der Auswahl eines passenden Systems entscheidend sind, lesen Sie in unserem Blog-Artikel PCR-Testgerät auswählen: Leitfaden für Klinik und Praxis. Damit verkürzen sich Entscheidungswege zwischen Verdacht und Therapie erheblich. Künftig werden qPCR-Plattformen stärker mit digitalen Lösungen wie HL7 und FHIR verbunden sein, sodass Befunde direkt in elektronische Patientenakten einfließen. Studien zeigen zudem, dass sich Kosten durch kürzere Liegezeiten, zielgerichtete antivirale Therapien und vermiedene Ausbrüche senken lassen (Jabbour et al., 2018).
Für die Onkologie bedeutet die Kombination aus qPCR und digitaler PCR eine höhere Präzision bei Verlaufskontrollen, gerade bei minimaler Resterkrankung. In der Infektiologie wird die schnelle Quantifizierung von Viruslasten weiter entscheidend bleiben, etwa bei HIV oder neu auftretenden respiratorischen Viren. Mehr zur frühen Diagnostik und sicheren Steuerung der Therapie erfahren Sie im Blog-Artikel HIV-PCR-Test: Früh erkennen & Therapie sicher steuern.
qPCR ist kein Randthema der Molekularbiologie mehr, sondern ein klinisches Werkzeug für Entscheidungen. Sie liefert präzise Viruslasten, zeigt Resistenzmarker und unterstützt personalisierte Krebstherapie. Wer Präanalytik, Qualitätssicherung und IT Integration ernst nimmt, erhält nicht nur ein Laborergebnis, sondern einen direkten Hebel für bessere Versorgung.
PCR vervielfältigt genetisches Material, qPCR misst zusätzlich die Menge in Echtzeit.
Für Infektionsdiagnostik, Viruslastbestimmungen und in der Onkologie, etwa zur Überwachung von Therapien.
Sie gelten als sehr genau, vorausgesetzt die Probenvorbereitung und Qualitätssicherung sind korrekt durchgeführt.
Schnelle Ergebnisse, hohe Sensitivität und die Möglichkeit der Quantifizierung.
Ja, zunehmend auch im Point of Care, etwa in Notaufnahmen oder Arztpraxen mit speziell angepassten Geräten.
Die Inhalte richten sich an medizinisches Fachpersonal. Sie ersetzen keine Beratung, begründen kein Behandlungsverhältnis und erfolgen ohne Gewähr. Nutzung auf eigenes Risiko, Haftung ausgeschlossen.