細胞株開発・クローン選抜
遺伝子導入確認、クローニング確認、ターゲット配列確認に使われる。
主な用途
- 導入確認
関連解析装置・技術
サーマルサイクラー
サーマルサイクラーは、PCR反応に必要な温度変化を自動で繰り返し、DNAを増幅する装置です。変性・アニーリング・伸長の温度サイクルを正確に制御し、目的のDNA配列を増幅します。通常PCR、マイコプラズマPCR、クローニング確認、Sanger/STR解析前処理などに使われます。
- 分類
- 関連解析装置・技術
- 主な用途
- PCR増幅 / 通常PCR / グラジエント / Sanger/STR前処理
- 関連モダリティ
- 抗体医薬 / ADC / 二重特異性抗体 / Fc融合・組換えタンパク質 / AAV / レンチウイルス / プラスミドDNA / 細胞治療 / iPS細胞・幹細胞由来製品 / 遺伝子編集 / 微生物発酵
- 代表メーカー
- Thermo Fisher Scientific / Applied Biosystems・Bio-Rad・Eppendorf・Takara Bio ほか計18社
- 関連キーワード
- リアルタイムPCR / デジタルPCR / 細胞同一性 / マイコプラズマ / プラスミドDNA / 細胞株開発
用途・特徴
サーマルサイクラーは、DNAを増幅する基本装置として幅広く使われます。細胞株開発では遺伝子導入確認・クローニング確認、セルバンクや品質確認ではマイコプラズマPCR・細胞同一性試験・STR解析・種特異的PCRなどの前処理に関係します。
GMP品質試験ではリアルタイムPCRも多く使われますが、通常PCRやSangerシーケンス、フラグメント解析を使う試験では、サーマルサイクラーが必要になります。
Point
- PCR反応の温度サイクルを自動制御する装置
- 通常PCR、RT-PCR、マルチプレックスPCR、グラジエントPCRなどに使われる
- クローニング確認、遺伝子導入確認、STR解析、Sanger前処理に関係する
- マイコプラズマPCRや細胞同一性試験でも使われる
- グラジエント機能があるとPCR条件検討に使いやすい
- 96ウェル、384ウェル、チューブ、ストリップ対応などの形式がある
使用方法
基本的には、DNAサンプル、プライマー、DNAポリメラーゼ、dNTP、バッファを混合し、サーマルサイクラーで温度サイクルを実行します。
1サンプルDNAを準備する
2プライマーを設計・準備する
3PCRマスターミックスを調製する
4チューブ／プレートに分注する
5変性・アニーリング・伸長の条件を設定する
6PCR反応を実行する
7電気泳動・シーケンス等で結果を確認する
実際の条件は、ターゲット配列、プライマー、酵素、テンプレート量、PCR産物サイズ、GC含量、アニーリング温度、サイクル数、グラジエント設定、検出方法によって変わります。
リアルタイムPCR装置との違いは？
どちらもPCRに使われますが、測定の考え方が異なります。
結論
サーマルサイクラーは「PCR産物を作る装置」、リアルタイムPCR装置は「PCRしながら測る装置」と考えるとわかりやすくなります。
主な役割
DNA増幅をリアルタイムに検出・定量する
DNAを増幅する
検出方法
反応中に蛍光シグナルを測定
反応後にゲル電気泳動やシーケンスで確認
定量性
高い
基本的に限定的
主な用途
マイコプラズマ、残存DNA、ウイルス核酸、遺伝子発現
通常PCR、クローニング確認、Sanger前処理、STR解析
装置構成
温度制御＋蛍光検出光学系
温度制御ブロックが中心
グラジエントPCRとは？
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 目的 | 最適なアニーリング温度を探索する |
| 使う場面 | 新規プライマー、条件検討、非特異増幅の改善 |
| メリット | 複数条件を一度に比較できる |
| 注意点 | 温度範囲、ブロック均一性、ウェル位置に注意 |
| 関連用途 | クローニング、遺伝子導入確認、Sanger前処理、PCR条件最適化 |
主なPCR用途
| PCR用途 | 内容 | 向く場面 |
|---|---|---|
| 通常PCR | 目的DNAを増幅し、反応後に確認する | クローニング確認、遺伝子確認 |
| RT-PCR | RNAを逆転写してcDNAを増幅する | 遺伝子発現確認、RNAウイルス確認 |
| マルチプレックスPCR | 複数ターゲットを同時に増幅する | 汚染確認、遺伝子型判定 |
| グラジエントPCR | 複数温度条件を同時に試す | 条件検討、プライマー最適化 |
| コロニーPCR | コロニーから直接PCRする | クローニング確認、プラスミド確認 |
| STR解析前PCR / Sanger前処理 | STR領域やシーケンス対象を増幅する | 細胞同一性試験、配列確認 |
選定ポイント
フォーマット96ウェル、384ウェル、チューブ、ストリップに対応するか
ブロック形式固定ブロックか、交換式ブロックか
温度均一性・精度ウェル間ばらつきが小さく、設定温度に正確に到達できるか
グラジエント機能アニーリング温度の条件検討に対応するか
接続性USB、LAN、Wi-Fi、リモート操作に対応するか
GMP/品質管理権限管理、ログ、校正、IQ/OQ対応の有無
サポート国内保守、点検、校正、消耗品供給体制
使用される工程
サーマルサイクラーは、PCR増幅が必要な工程で広く使われます。
セルバンク
マイコプラズマPCR、細胞同一性試験、種特異的PCRに関係する。
主な用途
- 同一性
- 汚染確認
細胞同一性試験
STR解析、Sangerシーケンス、フラグメント解析前の増幅に使われる。
主な用途
- STR前処理
プラスミド製造
コロニーPCR、プラスミド配列確認、インサート確認に使われる。
主な用途
- コロニーPCR
遺伝子編集
編集部位のPCR増幅、Sanger確認、オフターゲット候補確認に使われる。
主な用途
- 編集確認
品質評価・分析
PCRベースの確認試験、受託前処理、解析前サンプル調製に使われる。
主な用途
- 前処理
各工程で広く使われる基準法・装置・試薬は、各モダリティの工程マップで製造の流れに沿って確認できます。
使用されるモダリティー
サーマルサイクラーは、遺伝子操作や核酸確認が関係する多くのモダリティーで使われます。
ADC
関連度中〜高
抗体原薬用CHO細胞細胞株確認
抗体部分の製造細胞株確認で関係する。
Fc融合・組換えタンパク質
関連度中〜高
CHOHEK293発現確認
産生細胞や遺伝子導入確認で使われる。
AAV
関連度高
プラスミド確認Producer Cell確認
プラスミド構築、遺伝子確認、ウイルス関連PCRで使われる。
レンチウイルス
関連度高
Packaging Cellベクター構築RCL確認
ベクター構築やウイルス関連確認に使われる。
プラスミドDNA
関連度高
大腸菌クローニングインサート確認
コロニーPCR、配列確認前処理で使われる。
メーカー製品
サーマルサイクラー（6）
Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsVeritiPro / Veriti / SimpliAmp Thermal Cycler高度な温度制御・接続性に対応するPCRサーマルサイクラー。96ウェルVeriFlexブロックなどでPCR反応に使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Bio-RadT100 / C1000 Touch Thermal Cyclerタッチスクリーン、グラジエント機能、交換式リアクションモジュールに対応するサーマルサイクラー。公式URL 国内取扱 バイオ・ラッド ラボラトリーズ（日本法人）
Takara BioThermal Cycler Dice Touch / Gradientグラジエント機能付きの96ウェルサーマルサイクラー。大型カラータッチパネル、国内サポートを特徴とする。公式URL
PCR試薬・マスターミックス（5）
Thermo Fisher Scientific / InvitrogenPlatinum SuperFi / Platinum Taq通常PCR、ハイフィデリティPCR、クローニング確認などに使われるPCR酵素・マスターミックス。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
PCR消耗品（4）
Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsMicroAmp PCR Plates and TubesApplied Biosystems装置に対応するPCRプレート、チューブ、シール。PCR・qPCRに使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Bio-RadHard-Shell PCR Plates / PCR TubesBio-Rad装置に対応するPCRプレート、チューブ、シール。公式URL 国内取扱 バイオ・ラッド ラボラトリーズ（日本法人）
PCRセットアップ・自動化（4）
結果確認・下流解析（4）
Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsSeqStudio / 3500 Genetic Analyzerキャピラリー電気泳動によるSangerシーケンス、フラグメント解析、STR解析に対応する。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Bio-RadGelDoc Go / Gel Imaging SystemsPCR産物のゲル電気泳動結果を撮影・確認するゲルイメージングシステム。公式URL 国内取扱 バイオ・ラッド ラボラトリーズ（日本法人）
関連製品
掲載情報の確認日：2026年7月（メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください）