Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Muschelkleber für DNA-Chips

05.01.2011
Einfache universelle DNA-Immobilisierung auf Oberflächen mit künstlichem Muschel-Polymer

Muscheln sind wahre Klebekünstler. Ob am Holz eines Stegs, am Metall eines Schiffrumpfes, an Steinen oder an einem Artgenossen, sie haften überall. Forschern um Philip B. Messersmith von der Northwestern University (Evanston, IL/USA) ist es nun gelungen, einen der „Universal-Klebstoffe“ von Muscheln nachzuahmen. Wie die Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, gelang es ihnen, mit dem künstlichen „Muschelkleber“ DNA-Moleküle auf diversen Substraten zu fixieren. Diese neue, einfache Methode ist ausgesprochen interessant, beispielsweise zur Herstellung von DNA-Chips für Diagnostik und Forschung.

Moderne Analyse-Strategien zur Detektion und Analyse von Biomolekülen sind oft auf einfache, robuste und kostengünstige Methoden angewiesen, mit denen DNA, Proteine und andere Biomoleküle auf Oberflächen immobilisiert werden. Bei so genannten DNA-Mikroarry-Methoden etwa sind verschiedene DNA-Sonden auf einem Chip angeordnet. Selektiv fischen sie verschiedene Ziel-DNA-Moleküle aus der Vielfalt der in einer Probe enthaltenen DNA heraus. Der Ort, an dem eine Ziel-DNA angedockt hat, identifiziert diese, da dokumentiert ist, an welcher Stelle des Chips welche Sonde fixiert ist.

„Bisherige Verankerungsstrategien wurden meist spezifisch für ein bestimmtes Substrat entwickelt,“ berichtet Messersmith, „für andere Substrate sind sie dann ineffektiv.“ Messersmith und seine Kollegen haben nun eine universelle Methode entwickelt. Sie wurden dabei von Muscheln inspiriert, die so gut wie auf jedem beliebigen Material haften können. Inzwischen wurden Biopolymere identifiziert, die Muscheln ihre außergewöhnlichen Haftungseigenschaften verleihen. Diese Polymere sind reich an Catechol- und Aminogruppen. „Wir haben ein künstliches Catecholamin-Polymer synthetisiert, das diese Muschel-Proteine in ihrer Chemie nachahmt,“ so Messersmith.

Das neue Verfahren ist denkbar simpel: Einfach den gewünschten Träger über Nacht in eine Lösung des Catecholamin-Polymers legen. Das Polymer haftet als dünne Schicht auf allen für DNA-Arrays üblichen Substraten wie Glas sowie anderen, weniger verbreiteten Substraten wie Gold, Platin, Oxiden, Halbleitern und diversen Polymersubstraten. Die Beschichtung bindet dann problemlos DNA-Moleküle, ohne deren biologische Aktivität zu beeinflussen. So lassen sich Mikromuster aus DNA erzeugen (DNA-Spotting), wie sie etwa für DNA-Chips benötigt werden.

Das Erfolgsgeheimnis des Catecholamin-Polymers: Es enthält spezielle Atomgruppierungen, die auf besonders vielfältige Weise über verschiedenste Mechanismen an die unterschiedlichsten Substratmaterialien binden können. Ziel-DNA-Moleküle aus einer Probe binden dagegen ausschließlich an die jeweiligen spezifischen DNA-Sonden, eine Vorbehandlung zum Blockieren einer unspezifischen Bindung an das Substrat ist nicht notwendig. Messersmith: „Die neue Beschichtungsstrategie könnte DNA-Mikroarray-Techniken wesentlich vereinfachen.“

Angewandte Chemie: Presseinfo 45/2010

Autor: Phillip B. Messersmith, Northwestern University, Evanston (USA), http://biomaterials.bme.northwestern.edu/people.asp

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201005001

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://biomaterials.bme.northwestern.edu/people.asp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie