聚合酶連鎖反應 | 合法醫療器材資訊網

這種技術被用於生物醫學研究，犯罪取證和分子考古學。微生物複製是一個費時耗力的流程，首先要將DNA經限制酶剪裁，再利用連接酶（Ligase）加到運 ...

聚合酶連鎖反應（英語：Polymerase chain reaction，縮寫：PCR）又稱多聚酶鏈式反應，是一項利用DNA雙鏈複製的原理，在生物體外複製特定DNA片段的核酸合成技術。透過這項技術，可在短時間內大量擴增目的基因（標的基因）[1][2]，而不必依賴大腸桿菌或酵母菌等生物體。DNA 體外擴增的實現首先基於DNA半保留複製原理，還有鹼基互補配對原則，即複製的過程中雙鏈DNA會解鏈，由雙鏈變成單鏈，溫度一般為95℃；之後溫度降下來，引子會結合到DNA單鏈上，在DNA聚合酶的作用下，把游離的dNTP按照鹼基互補配對原則結合到單鏈上，形成一條由舊鏈和新鏈雜合成的新的雙鏈DNA。這個過程可概括為『變性-黏合-延伸』三個基本步驟。

凱利·穆利斯（Kary Mullis）[3][4]於1983年開發此技術，當時他是Cetus公司的僱員，也是1993年諾貝爾化學獎的獲得者，它是一種簡單，廉價和可靠的方法複製DNA片段，這個概念適用於現代生物學和相關科學的許多領域[5]。 PCR可能是分子生物學中使用最廣泛的技術。這種技術被用於生物醫學研究，犯罪取證和分子考古學[6]。

微生物複製是一個費時耗力的流程，首先要將DNA經限制酶剪裁，再利用連接酶（Ligase）加到運載體（Vector）中，之後利用受控電脈衝瞬間電擊，在質膜上形成可逆性微孔的「電穿孔」（electroporation）或是利用生理極限高溫刺激的「熱休克」（heat shock）的方式，送到大腸桿菌感受態細胞（competent cell）中，將此菌於培養皿大量繁殖培養，再經過繁複的分離、純化過程，時間通常需要近一週，才能大量複製片段[7]。所以僅需一小時的PCR能節省大量時間和繁複的操作，聚合酶連鎖反應技術被廣泛地運用在醫學和生物學的實驗室，例如用於判斷檢體中是否會表現某遺傳疾病的圖譜、傳染病的診斷、基因複製，以及親子鑑定。