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News: Der DNA auf der Spur

Jährlich verlängert sich die Liste gentechnisch erzeugter Medikamente wie beispielsweise das Insulin oder Interferon. Zum Schutze der Gesundheit soll allerdings möglichst wenig DNA oder RNA in den biologisch hergestellten Präparaten enthalten sein. Eine quantitative Analysemethode, die diese Erbgutbausteine einfach und kostengünstig aufspürt, konnte jetzt ein Wissenschaftler an der Technischen Universität Clausthal entwickeln.
"Die Voltammetrie ist eine elektrochemische Analysemethode, die mittels Strom-Spannungs-Kurven Aussagen über Art und Menge von gelösten Stoffen in einer Probe erlaubt," erklärt Stephan Reher von Technischen Universität Clausthal. Der Clou bei seiner Untersuchungsmethode ist der Brückenschlag zur Biochemie, indem er dem Probenansatz ein Enzym hinzufügt (Fresenius' Journal of Analytical Chemistry vom November 2000, Abstract, Real-Time-Video, MPEG-Video ca. 50 Megabyte).

Dieser als extrazelluläre Endonuklease Serratia marcescens bezeichnete Katalysator zerteilt vorhandene DNA und RNA in viele kleine Bruchstücke, die an der Messelektrode absorbiert werden und ein ganz spezifisches Signal erzeugen. "Da viele kleine Stücke ein größeres Signal ergeben als wenige große, wird die Analyse deutlich sensitiver," erläutert Reher. Durch diesen Ansatz gelang es nicht nur die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfohlene Nachweisgrenze von 100 Pikogramm pro Dosis zu erreichen, sondern auch die von der amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) empfohlenen 10 Pikogramm pro Dosis.

"Ohne das Enzym in der Probenvorbereitung wäre es nicht gegangen; diese Empfindlichkeit hätten wir sonst nie erreicht," betont Georg Schwedt ebenfalls von der Technischen Universität Clausthal. Im Vergleich zu anderen Verfahren, die ähnlich sensitiv DNA oder RNA nachweisen können, besticht diese Form der Voltammetrie sowohl in punkto Durchführung, Kosten wie auch Zeit: "Das Verfahren ist wirklich einfach zu handhaben, man kann es in einen Koffer packen und mitnehmen, und es ist von jedem Diplomand durchführbar."

In Zahlen ausgedrückt liegen die Gerätekosten für den voltammetrischen Weg bei rund 20 000 Mark, während Massenspektrometrie mit 100 000 oder das Treshhold-System mit eine Million Mark zu Buche schlagen. Die Einzelmessung per Voltammetrie dauert etwa 20 Minuten, ist damit vergleichsweise auch schnell gegenüber den anderen derzeit üblichen Methoden. Wegen der einfachen Handhabung entfallen sogar Kosten für besonders geschultes Personal. "Der einzige kleine Nachteil ist augenblicklich noch, dass die Voltammetrie noch nicht automatisierbar ist. Aber in zwei, bis drei Jahren wird das auch kein Problem mehr sein und ähnlich wie in der Gaschromatographie hunderte von Proben gleichzeitig automatisch messbar," ergänzt Reher.

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