Genetisches Material auf Defekte und Mutationen schnell untersuchen
hiplabor als Werkzeug zur Genanalyse
(pte/he.vt) München – Wissenschaftler wollen ein zytogenetisches Labor in Chipgröße entwickeln. Dadurch soll genetisches Material auf Defekte und Mutationen schnell und kostengünstig untersucht werden. Ziel der Forscher ist es, die Chips so zu produzieren, dass sie extrem kostengünstige Wegwerfartikel sind. „In drei Jahren soll es einen Prototypen geben, der im Labormaßstab funktioniert“, erklärt AchimWixforth, Professor am Institut für Physik der Universität Augsburg http://www.physik.uni-augsburg.de, im Gespräch mit pressetext.
Der elektronische Chip soll mit allen Komponenten ausgestattet werden, die für zytogenetische Untersuchungen notwendig sind. Mithilfe der Spitze eines Raster-Kraftmikroskops werden aus Gewebe-Proben winzigste Mengen genetischen Materials getrennt und auf das Minilabor, das etwas die Größe eines Fingernagels haben wird, aufgebracht. Anschließend wird das genetische Material in einzelnen Tropfen auf dem Chiplabor mittels Polymerase-Kettenreaktion aufbereitet. Dadurch wird das Erbgut vervielfältigt und auf chromosale Veränderungen und strukturelle Defekte auf dem Chip analysiert.
Grundlage für die Entwicklung ist ein Chip, welcher bereits an der Universität Augsburg entwickelt wurde. Auf der Chipoberfläche können kleinste Stoffmengen von wenigen Nanolitern berührungsfrei bewegt und miteinander vermischt werden. Die exakte Steuerung der Tröpfchen erfolgt über Schallwellen, deren hohe Frequenzen von etwa 100 Megaherz an der Oberfläche des Chips kleine Verformungen bewirken. Das Prinzip funktioniert ähnlich wie Schwingungen, die ein Erdbeben an der Oberfläche auslöst.
An der Forschung arbeiten Augsburger Physiker gemeinsam mit Forschern des Center for Nanoscience (CeNS) der Ludwig-Maximilians-Universität München, dem Medizinisch Genetisches Zentrum (MGZ), der Firma Advalytix in Brunnthal, dem Deutschen Museum und dem Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit (GSF) in München-Neuherberg. Wann ein breitbandiger Verkauf des Chip als Wegwerfartikel möglich sei, hängt von den Prüfverfahren der diagnostischen Chips auf ihre Zuverlässigkeit ab. Man könne aber mit einem Verkauf in fünf Jahren rechnen, erklärt Wixforth abschließend.
