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Fachartikel aus Labor, Analytik und Qualitätskontrolle

21.01.2011

Universität Bielefeld, Fakultät für Physik, Experimentelle Biophysik & Angewandte Nanowissenschaften Mikrofluidikchip zur gel-freien Trennung von DNA nach Länge und Konformation

Jan Regtmeier Kontakt, Universität Bielefeld, Fakultät für Physik, Experimentelle Biophysik & Angewandte Nanowissenschaften


Ziel in der Analytik ist es, sehr geringe Probenvolumina innerhalb kürzester Zeit mit höchster Auflösung zu geringen Kosten zu analysieren. Was nach einem Wunschtraum klingt, könnte in absehbarer Zeit durch die Mikrofluidik Realität werden. Am Beispiel der Trennung von DNA nach Länge und Konformation, möchte ich zeigen, dass ein Probenvolumen von ca. 60 pL (10-15 L) genügt, um mit einer Analysezeit von weniger als 4 Minuten verlässliche Aussagen über die Probenzusammensetzung und deren räumliche Konformation zu treffen.

Als Plattform dient ein Kunststoffmikrofluidikchip, der mit einem Array von Pfosten mikrostrukturiert ist. Unter Anlegen einer elektrischen Spannung erzeugen diese nichtleitenden Pfosten ein inhomogenes elektrisches Feld. Gleichzeitig induziert das elektrische Feld einen Dipol im DNA Molekül, der mit dem inhomogenen Feld wechselwirkt, ein Effekt namens Dielektrophorese. Diese markierungsfreie, nicht-invasive und zerstörungsfreie Methode erlaubt das Fangen von DNA und das Trennen nach Länge und Konformation.

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