MECA-Chips erleichtern Charakterisierung von Molekülen

Foto: Micro Electrode Cavity Array Chip

Die Gruppe um Doktor Gerhard Baaken in der Arbeitsgemeinschaft von Prof. Jan C. Behrends hat das Projekt Ionera gestartet, um die Technologie für eine stark vereinfachte und beschleunigte Analyse bis hin zur Vorserienreife zu entwickeln.

Fingernagelgroße MECA-Chips (Micro Electrode Cavity Array) bilden die Grundlage, eine artifizielle Zellmembran zu entwickeln, in die einzelne biologische Nanoporen wie zum Beispiel das bakterielle Toxin a-Hämolysin, eingesetzt werden können. Durch die wenige Nanometer große Öffnung werden einzelne Moleküle von der einen auf die andere Seite der Membran geschleust und die Veränderung des elektrischen Widerstandes der Nanopore gemessen. Die Auflösung des Messsignals ist dabei aufgrund der Miniaturisierung des gesamten Aufbaus so hoch, dass die Anzahl der Kettenglieder eines einzelnen Polymermoleküls genau bestimmt werden kann.

Das zukünftige Anwendungsspektrum der Einzelmolekülanalytik mittels Nanoporen ist dementsprechend breit gefächert – von der schnellen und kostengünstigen Bestimmung von kurzkettigen Polymeren bis hin zur markerfreien Detektion von DNS. „Allerdings fehlt die technische Umsetzung, da bis heute keine geeignete Plattform für einen hohen Durchsatz an Experimenten auf dem Markt existiert“, erklärt Baaken. Die MECA-Technologie könnte diesen Engpass nun beseitigen. Damit können nicht nur bestehende Analyseaufgaben günstiger und schneller abgearbeitet, sondern auch in der Forschung Ideen für neue Einsatzmöglichkeiten schneller umgesetzt werden.

Mit der erfolgreichen Antragstellung beim Förderprogramm EXIST-Forschungstransfer des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie können die Entwicklungsarbeiten in Richtung Anwendung und spätere Markteinführung vorangetrieben werden. Auf dieser Basis wollen die Wissenschaftler in den nächsten 18 Monaten den Nachweis für eine industriell einsatzfähige Hochdurchsatztechnologie erbringen.


COMPAMED.de; Quelle: Uni Freiburg