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Das Wichtigste in Kürze

Überblick

  • Die Analyse unserer DNS verrät vieles von dem, was in unserem Körper vorgeht. So lassen sich damit Krankheitserreger im Körper nachweisen, aber auch Erbkrankheiten oder ein erhöhtes Krebsrisiko feststellen.
  • Alle Verfahren für die Hochdurchsatzanalyse von genetischem Material basieren auf der natürlichen Eigenschaft von DNS-Bausteinen, sich mit ihren fehlenden Partnersträngen zu verbinden. Wie bei einem Puzzle fügen sich das Träger-Substrat und die gesuchte Ziel-DNS nach dem „Schlüssel-Schloss-Prinzip“ ineinander. Die Ansätze unterscheiden sich lediglich in der Art, wie dieses Andocken detektiert wird.
  • Eine weit verbreiterte Technik ist die Markierung von DNS-Strängen mit fluoreszierenden Farbstoffmolekülen. Dieses Verfahren birgt allerdings gewisse Nachteile. So ist es aufwendig und kostenintensiv die DNS-Proben mit den entsprechenden fluoreszierenden Markern zu versehen. Darüber hinaus können die Farbstoffmoleküle den Nachweis von Genen beeinträchtigen, da die Leuchtsignale mitunter variieren.
  • Die Terahertz-Wellen regen dagegen in den DNS-Molekülen eine Reihe von charakteristischen Schwingungen an, die nur in gebundenen Gensequenzen möglich sind. Über die THz-Resonanzen, die als Absorption oder Refraktion messbar sind, kann der Bindungszustand zwischen bekannten und unbekannten DNS-Sequenzen direkt bestimmt werden. Damit wird es möglich THz Biochips aufzubauen, die ohne jegliche Markierung Gensequenzen direkt quantitativ nachweisen und identifizieren können.
  • Der DNS-Scanner des Forscherteams um Haring Bolívar setzt sich aus drei Bauteilen zusammen. Erstens aus der THz-Strahlenquelle, zweitens aus einem DNS-Chip, der mit zahlreichen unterschiedlichen DNS-Sequenzen bestückt werden kann – je nach Analyseinteresse (Nachweis von Tumorzellen, Viren oder Bakterien) mit jeweils anderen Einzelsträngen – und drittens aus einem Detektor, der die Strahlungsresonanz misst
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Stand: 04.01.2008

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

DNS-Scanner
Gencheck mit Terahertz-Strahlung

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Viren, Krebsgene und Gendefekte
Wozu ist ein DNS-Scanner gut?

Das Geheimnis der Terahertzstrahlung
Das Funktionsprinzip des DNS-Scanners

Wenn Unsichtbares sichtbar wird
Das Anwendungspotential der THz-Strahlung

Erotik der Gene
In der Paarbildung liegt der Analyse-Trick

Ein Chip, ein Sensor, ein THz-Strahler
Der Aufbau des DNS-Scanners

Diaschauen zum Thema

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Neuer Mechanismus der Genregulation entdeckt

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