Neuer Molografie-Chip revolutioniert Blutanalyse
Schweizer Technik könnte medizinische Diagnostik beschleunigen
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Probe auf Chip bald noch schneller analysierbar (Foto: ethz.ch/Andreas Frutiger) |
Zürich/Basel (pte029/26.09.2017/12:30) Forscher der ETH Zürich http://ethz.ch haben zusammen mit dem Schweizer Pharmakonzern Roche http://roche.com eine neuartige Methode zur Analyse von Molekülen in Flüssigkeiten auf einem Chip entwickelt. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie sind immens. Unter anderem hat sie das Potenzial, die medizinische Diagnostik zu revolutionieren, sagen die Wissenschaftler.
"Schlüssel-Schloss-Prinzip"
Die neue Technik fußt auf dem Prinzip der Lichtbeugung an Molekülen auf einem kleinen Chip. Ärzte können damit in Zukunft komplexe Untersuchungen einfach und schnell direkt in ihrer Praxis durchführen. Dabei wird das "Schlüssel-Schloss-Prinzip" angewandt. Um beispielsweise ein bestimmtes im Blut gelöstes Protein ("Schlüssel") zu bestimmen, muss es an einen passenden Antikörper ("Schloss") andocken. Während in etablierten immunologischen Testverfahren der "Schlüssel im Schloss" mit einem zweiten, farbig markierten "Schlüssel" sichtbar gemacht wird, ist dieser Schritt im neuen Verfahren nicht mehr nötig: Mit Laser-Licht lässt sich der "Schlüssel im Schloss" direkt sichtbar machen.
Die Experten nutzen einen Chip mit einer speziell beschichteten Oberfläche: Es liegen darauf kleinste kreisförmige Punkte, die ein bestimmtes Streifenmuster aufweisen. Das fragliche Molekül haftet sich an die Streifen, jedoch nicht an die Zwischenräume zwischen den Streifen. Wird nun Laser-Licht an der Chipoberfläche entlanggeführt, wird dieses wegen der speziellen Anordnung der Moleküle im Muster gebeugt (abgelenkt) und an einem Punkt unterhalb des Chips gebündelt. Ein Lichtpunkt wird sichtbar. Geben die Wissenschaftler Proben ohne das fragliche Molekül auf den Chip, wird das Licht nicht gebeugt und es ist kein Lichtpunkt sichtbar.
Methode deutlich schneller
Ein Vorteil der neuen Methode: Das Signal (der Lichtpunkt) kommt nur aufgrund der sich spezifisch an das Mologramm heftenden Moleküle zustande. Weitere in einer Probe vorhandene Moleküle erzeugen kein Signal. Die Methode ist daher wesentlich schneller als bisherige auf dem Schlüssel-Schloss-Prinzip beruhende Analysemethoden. Bei letzteren müssen weitere in einer Probe vorhandene Moleküle weggewaschen werden, was die Diagnose verlangsamt und verkompliziert. Die neue Methode eignet sich deshalb hervorragend zur Messung von Proteinen in Blut oder anderen Körperflüssigkeiten.
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