News: DNA-Extraktion im Briefmarkenformat
Wissenschaftlern des California Institute of Technology in Pasadena ist es gelungen, den gesamten Prozess einer DNA-Extraktion auf einem einzigen Chip von der Größe einer Briefmarke unterzubringen, indem sie die notwendigen Apparaturen auf Miniaturformat verkleinerten. Ein zweiter Prototyp des geschrumpften Labors macht es möglich, einzelne Zellen statt ganzer Zellgruppen zu untersuchen.
Die Forscher um Stephen Quake haben in Polysiloxan-Plättchen lithographisch 100 Mikrometer dünne Röhren mit Zu- und Ableitungen eingefügt, die sie mit verschiedenen Ventilen regeln können. Die jeweilige, etwa einen Nanoliter umfassende Probe wird in eine der Zuleitungen gespritzt und anschließend über weitere Seitenkanäle mit Puffer und zellzerstörenden Substanzen versetzt. Die Lösung gelangt dann in einen ringförmigen Abschnitt, wo sie über eine geschickte Steuerung dreier Ventile ständig im Kreis strömt und dadurch gründlich durchmischt wird, was die Zelllyse erheblich beschleunigt. Im nächsten Schritt wird die nun frei vorliegende Erbsubstanz über eine DNA-bindende Säule geleitet und die restlichen Substanzen wie Reste der Zellmembranen mit einer "Waschlösung" in Richtung "Abwasser-Kanal" ausgewaschen, bevor die DNA mit einem entsprechenden weiteren Waschdurchgang zurückgewonnen wird.
Das gesamte Minilabor ist zwei mal zwei Zentimeter groß und besteht aus 26 Einspritzlöchern sowie einem "Abwasser"-Ausgang und 54 Ventilen. Den Forschern gelang damit nicht nur die Gewinnung und Aufreinigung von DNA, sondern auch von Boten-RNA. Außerdem bietet der Chip die Möglichkeit, gleich drei solcher Durchgänge parallel ablaufen zu lassen.
Die Forscher um Stephen Quake haben in Polysiloxan-Plättchen lithographisch 100 Mikrometer dünne Röhren mit Zu- und Ableitungen eingefügt, die sie mit verschiedenen Ventilen regeln können. Die jeweilige, etwa einen Nanoliter umfassende Probe wird in eine der Zuleitungen gespritzt und anschließend über weitere Seitenkanäle mit Puffer und zellzerstörenden Substanzen versetzt. Die Lösung gelangt dann in einen ringförmigen Abschnitt, wo sie über eine geschickte Steuerung dreier Ventile ständig im Kreis strömt und dadurch gründlich durchmischt wird, was die Zelllyse erheblich beschleunigt. Im nächsten Schritt wird die nun frei vorliegende Erbsubstanz über eine DNA-bindende Säule geleitet und die restlichen Substanzen wie Reste der Zellmembranen mit einer "Waschlösung" in Richtung "Abwasser-Kanal" ausgewaschen, bevor die DNA mit einem entsprechenden weiteren Waschdurchgang zurückgewonnen wird.
Das gesamte Minilabor ist zwei mal zwei Zentimeter groß und besteht aus 26 Einspritzlöchern sowie einem "Abwasser"-Ausgang und 54 Ventilen. Den Forschern gelang damit nicht nur die Gewinnung und Aufreinigung von DNA, sondern auch von Boten-RNA. Außerdem bietet der Chip die Möglichkeit, gleich drei solcher Durchgänge parallel ablaufen zu lassen.
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