Neue Generation von diagnostischen Schnelltests

Die Teststäbchen sind dabei genauso zuverlässig wie Labormethoden. Als Prototyp entwickelten die Forscher um Yi Lu von der University of Illinois, Urbana, USA, einen Teststreifen, der Kokain in biologischen Proben wie Speichel, Urin und Blutserum selektiv nachweist.

"Unsere Methode basiert auf winzigen Goldkügelchen und Aptameren," berichtet Lu. Aptamere sind einzelsträngige Nucleinsäuremoleküle, die genau wie Antikörper stark und spezifisch an bestimmte Zielmoleküle binden.

Bei den neuen Teststäbchen für Kokain wird das Ende des Stäbchens in die Probe getaucht. Die Flüssigkeit wandert auf dem Stäbchen weiter und erreicht eine Zone mit kleinen Gold-Aptamer- Klümpchen. Der besondere Trick ist ihr spezieller Aufbau: Es sind Aggregate aus nanoskopischen Goldkügelchen, an die kurze DNA-Stränge gekoppelt sind, einige tragen zusätzlich das Biomolekül Biotin. Die DNA-Sequenzen sind die passenden Gegenstücke zu zwei Bereichen der Kokain-spezifischen Aptamer-DNA. Die Aptamere binden daran und vernetzen auf diese Weise die Goldkügelchen untereinander zu größeren Aggregaten.

Erreicht nun eine kokainhaltige Flüssigkeit diese Aggregate, binden die Kokain-Moleküle sofort an die Aptamere und lösen sie aus dem Netzwerk heraus, die Aggregate zerfallen zu einzelnen Gold-Kügelchen. Diese freien Kügelchen sind rot. Wenn die Flüssigkeit weiter wandert, erreicht sie eine Membran. Während die großen Gold- Aggregate von der Membran zurückgehalten werden, sind die roten Goldkügelchen klein genug, um die Membran zu durchqueren.

Die Endstation ihrer Wanderung ist erst ein schmaler Streifen Streptavidin - ein Biomolekül, das zum Biotin auf der Goldoberfläche passt wie ein Haken zu seiner Öse. Die Goldkügelchen bleiben hängen, werden an dieser Stelle aufkonzentriert und zeigen sich als deutlicher roter Streifen auf dem Teststäbchen. "Unsere neue Methode ist universell," betont Lu.

COMPAMED.de; Quelle: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V