Terahertz-Spektroskopie erkennt selbst kleinste DNA-Spuren und -Mutationen

16.02.2009: Basierend auf Terahertz (THz)-Spektroskopie ermöglicht eine neue Technik für Bio-Chips die Detektierung von DNA ohne Fluoreszenzmarkierung. Exakte Nachweise mit einer Sensitivität im femtomolaren Bereich können in kürzester Zeit durchgeführt und ausgewertet werden.

Der DNA-Detektor ermöglicht die hochpräzise Unterscheidung von einzelsträngigen und doppelsträngigen DNA-Molekülen, die Bestimmung ihrer Anwesenheit und die Erkennung von Genmutationen. Dieses Verfahren stellt eine erhebliche Verbesserung zum Nachweis von Genen mit Hilfe sogenannter Gen-Chips dar, welche für die die Erkennung genetisch bedingter Erkrankungen des Menschen immer mehr an Bedeutung gewinnen. Im Gegensatz zur herkömmlichen fluoreszenzmarkierten Methode werden durch das neue Verfahren deutliche genauere Ergebnisse und eine höhere Nachweisgrenze erzielt. Zudem vereinfacht und beschleunigt der Wegfall der Fluoreszenzmarkierung den Nachweis von DNA. Einzelmutationen der DNA können mit dem Verfahren quantitativ und zuverlässig identifiziert werden, um genetisch bedingte Erkrankungen wie z.B. Cystische Fibrose und Krebs oder bakterielle und virale Infekte aufzuspüren.

Neben der Früherkennung von Krankheiten, können mit dem Verfahren auch Lebensmittel auf Genmutationen untersucht und Allergene identifiziert werden.

Die Funktionsweise des patentierten DNA-Detektors erläutert Professor Haring Bolivar vom Institut für Höchstfrequenztechnik und Quantenelektronik der Universität Siegen auf der Konferenz "Terahertz Systems and Industrial Applications" in London. In seinem Vortrag zum Thema "Terahertz in kleinem Maßstab - Das Labor auf einem Chip" präsentiert der Erfinder des Verfahrens seine Ideen und Anwendungsfelder.