Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektronische DNA Detektierung auf einem Transistornetzwerk

15.03.2004


Ein Team von Physikern des „Pierre Aigrain Labors“ (gemeinsames Labor von Ecole Normale Supérieure, CNRS, Universitäten Paris 6 und 7) hat gerade bewiesen, dass es möglich ist, rein elektronisch DNA zu detektieren. Das angewandte Mittel für diese Detektierung ist ein Netzwerk von Silizium Transistoren. Übrigens ist die Detektierung auf der Ladung des biologischen Moleküls basiert, und braucht deshalb keine Markierung mit radioaktiven Isotopen, Fluoreszierenden Trägern, oder anderen Markierungsmitteln. So haben die Forscher einen Detektierungstest von einer der häufigsten Pathogenmutationen des Humangenoms realisiert. Diese Arbeit wurde im renommierten Fachjournal „Applied Physic Letters“ veröffentlicht, und begründet auch einen 2003 PCT Patent.


Das Prinzip der Detektierung von geladenen Molekülen mit einem Feldeffekttransistor ist seit 3 Jahrzehnten bekannt. Bisher war die Detektierung von einem Biomolekül nur mit einem einzigen Feldeffekttransistor studiert. Den Forschern ist die Idee eingefallen, ein Transistornetzwerk (ungefähr 100 Transistore je mit einigen Quadratmikrometer Aktivoberfläche) zu benutzen, um eine Differentialmessung einzubringen, und die Detektierungsleistungen deutlich zu erhöhen.

Die Transistornetzwerke wurden in Zusammenarbeit mit dem Martinsried Max Planck Institut für Biochemie dank herkömmlichen Siliziumelektronikmethoden vorbereitet. Dann werden Biomolekülproben auf die Netzwerke gestellt, und die elektronische Charakteristik von jedem Transistor wird gemessen: wenn ein Transistor in Kontakt mit einem Biomolekül ist, verschiebt sich die Charakteristik abhängig von der Ladung des Biomoleküls (positive Verschiebung im Falle eines positiv geladenen Moleküls, negative Verschiebung im Falle eines negativ geladenen Moleküls). In bestimmten Verhältnissen induziert das in einer Wasserumgebung negativ geladene DNA eine negative Verschiebung, die gemessen werden kann.


Diese neue elektronische Messungstechnik wurde für die Detektierung einer Mutation des 13. Chromosoms angewandt: diese Mutation ist mit der erblichen Taubheit von Kindern verbunden, und ist eine der häufigsten pathologieinduzierten Mutationen des Humangenoms. Eine Enzymverstärkungsreaktion findet nur in Anwesenheit dieser Mutation statt, und das Produkt dieser Reaktion konnte mit dem Transistornetzwerk detektiert werden. Diese elektronische Detektierungsmethode mit Feldeffekttransistornetzwerken hat viele Vorteile für potentielle Anwendungen: Markierung der Biomoleküle ist unnötig, hohe Miniaturisierung, Analyse von einer hohen Zahl von Proben in Parallel, und Herstellung von Geräte vom „Labor auf einem Chip“ Typ.

Kontakt:
Ulrich Bockelmann Laboratoire Pierre Aigrain,
Département de Physique, Ecole Normale
rue Lhomond, F-75231 Paris Cedex 05, Frankreich
Email: ulrich.bockelmann@lpa.ens.fr

Dies ist ein Artikel aus dem Bulletin Wissenschaft-Frankreich (Nummer 49 vom 15.03.2004) Französische Botschaften in Deutschland, Österreich und der Schweiz Kostenloses Abonnement durch E-Mail : sciencetech@botschaft-frankreich.de

Ulrich Bockelmann | Französ. Botschaft Deutschland
Weitere Informationen:
http://www.lpa.ens.fr

Weitere Berichte zu: Biomolekül DNA Detektierung Molekül Mutation Transistor Transistornetzwerk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält
22.05.2017 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus
22.05.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Im Focus: XENON1T: Das empfindlichste „Auge“ für Dunkle Materie

Gemeinsame Meldung des MPI für Kernphysik Heidelberg, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster

„Das weltbeste Resultat zu Dunkler Materie – und wir stehen erst am Anfang!“ So freuen sich Wissenschaftler der XENON-Kollaboration über die ersten Ergebnisse...

Im Focus: World's thinnest hologram paves path to new 3-D world

Nano-hologram paves way for integration of 3-D holography into everyday electronics

An Australian-Chinese research team has created the world's thinnest hologram, paving the way towards the integration of 3D holography into everyday...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

Branchentreff für IT-Entscheider - Rittal Praxistage IT in Stuttgart und München

22.05.2017 | Veranstaltungen

Flugzeugreifen – Ähnlich wie PKW-/LKW-Reifen oder ganz verschieden?

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

22.05.2017 | Physik Astronomie

Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie