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 Kieselalge in der Antarktis liest je nach Umweltbedingungen verschiedene Varianten seiner Gene ab
17.01.2017 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

nachricht Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

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: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau