Teststäbchen für den schnellen Nachweis der Droge entwickelt Nanogold entlarvt Kokain-Schnupfer - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Teststäbchen für den schnellen Nachweis der Droge entwickelt

Nanogold entlarvt Kokain-Schnupfer

Wenn es gilt, das Leben eines Vergifteten zu retten, geht es oft um Minuten. Am besten, wenn bereits der Notarzt diagnostizieren kann, was für ein Gift oder die Überdosis welcher Droge der Patient „intus“ hat. Ein Forscherteam hat nun die Basis für eine neue Generation von diagnostischen Schnelltests gelegt, die so simpel wie ein Schwangerschaftstest gehandhabt werden: einfach in die Probe tauchen und nachsehen, ob ein farbiger Streifen aus Nanogold erscheint. Als Prototyp entwickelten die Wissenschgaftler einen Teststäbchen, der Kokain in biologischen Proben wie Speichel, Urin und Blutserum selektiv nachweist.

{1l}

"Unsere Methode basiert auf winzigen Goldkügelchen und Aptameren", berichtet Yi Lu von der University of Illinois. Aptamere sind einzelsträngige Nucleinsäuremoleküle, die genau wie Antikörper stark und spezifisch an bestimmte Zielmoleküle binden. Aus einer großen Menge von DNA-Strängen mit zufälligen Sequenzen ("Bibliothek"), lässt sich im Grunde für fast jedes beliebige Zielmolekül ein passendes Aptamer heraussuchen.

Lu: "In der diagnostischen Praxis hat die Aptamer-Technik bisher allerdings nicht gehalten, was sie versprach, denn die entsprechenden Tests konnten für den durchschnittlichen, eher laborunerfahrenen Anwender nicht benutzerfreundlich genug gestaltet werden."

Das ist bei den neuen Teststäbchen für Kokain anders: Das Ende des Stäbchens wird 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.

Anzeige

Roter Streifen auf dem Teststäbchen

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. "Auf diesem Prinzip sollten sich für eine Vielzahl von Drogen und Giften, aber auch physiologischen Molekülen Schnelltests für die Notfall-Diagnostik entwickeln lassen. Außer in der Diagnostik kann die Methode auch in der Umweltanalytik eingesetzt werden."

(idw – Gesellschaft Deutscher Chemiker, 22.11.2006 – DLO)

Anzeige

In den Schlagzeilen

Diaschauen zum Thema

keine Diaschauen verknüpft

Dossiers zum Thema

DNA - Von Genen, Mördern und Nobelpreisträgern

Doping - Siege, Rekorde und Medaillen um jeden Preis?

News des Tages

Trauben in der MIkrowelle

Rätsel der funkensprühenden Weintrauben gelöst

Klimawandel: Mehr sommerliche Gewitterstürme

Hunderttausende neuer Galaxien entdeckt

Tuberkulose in den Selbstmord treiben

Waren Neandertaler doch "Fleischfresser"?

Bücher zum Thema

Faszination Nanotechnologie - von Uwe Hartmann

Die chemischen Elemente - Ein Streifzug durch das Periodensystem von Lucien F. Trueb

Mensch, Körper, Krankheit - von Renate Huch und Christian Bauer

Nanotechnologie und Nanoprozesse - Einführung, Bewertung von Wolfgang Fahrner

Top-Clicks der Woche

Anzeige
Anzeige