Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrochips für Beobachtung einzelner Moleküle

04.02.2003


Einsatz in der Suche nach wirksamen Medikamenten



Forscher der Cornell University haben eine Technik entwickelt, mit der einzelne Biomoleküle bei der Arbeit beobachtet werden können. Möglich gemacht wurde die neue Mikroskopier-Technik durch Nanofabrikation. Dabei wird Licht via winzigen Löchern auf einem Mikrochip auf ein Volumen konzentriert, in das lediglich wenige Moleküle passen. Die Technik bietet laut Wissenschaftlern eine neue Methode für die DNA-Sequenzierung, bei der der genetische Code von einem einzelnen DNA-Molekül abgelesen werden kann. Zurzeit ist es möglich, die Bindung einzelner Bausteine der DNA an ein Enzym in Realtime zu beobachten. In Zukunft könnte es auch die Entwicklung von Medikamenten unterstützen.

... mehr zu:
»Enzym »Mikrochip »Molekül


Der Mikrochip aus Glas und Aluminium ist mit rund zwei Mio. Löchern, einige z.T. mit einem Durchmesser von nur 40 Nanometern und damit unterhalb der Wellenlänge des in diesem Fall eingesetzten grünen Lichtes, durchsetzt. Auf das Glas brachte das Team unter der Leitung von Watt Webb eine Lösung, die mit einem Farbstoff markierte Erbgut-Bausteine, so genannte Nukleotide, und das Enzym enthält, auf. Erfolgt durch die Rückseite des Glases eine Lichtbestrahlung, leuchten die Nukleotide nur dann auf, wenn sie zufällig durch eines der Löcher im Mikrochip wandern. Die Wanderung dauert nur wenige Mikrosekunden. "Stoßen die Moleküle auf ein Enzym und verbinden sich, dauert der Aufenthalt in den Löchern bis zu einer Millisekunde", erklärt Co-Autor Michael Levene.

Vorteil der geringen Größe der Löcher ist, dass das beleuchtete Volumen so klein ist, dass selbst bei hochkonzentrierten Lösungen nur sehr wenige Moleküle darin Platz haben. Bislang war die Betrachtung einzelner Moleküle nur in verdünnten Lösungen mit millionenfach-geringerer Konzentrationen als im Inneren lebender Zellen möglich. Limitierend wirkt Licht: Es kann mittels Linsen nur auf einen Bereich von rund der halben Wellenlänge fokussiert werden. Ein Großteil der Biomoleküle ist aber deutlich kleiner.

Sandra Standhartinger | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.cornell.edu
http://www.drbio.cornell.edu

Weitere Berichte zu: Enzym Mikrochip Molekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten