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Mikrofluidische Isolierung von Nukleinsäuren

Abstract

Die Detektion von Nukleinsäuren (NAs) in Mikrototalanalysesystemen (µTAS) für die patientennahe Diagnostik ist ein sich rasant entwickelndes Forschungsgebiet. Damit diese Systeme die höchste Effektivität erbringen, ist eine effiziente NA‐Isolierung aus der Ausgangsprobe entscheidend. Die Anwendung der Mikrofluidik erlaubt eine Reduktion der Probenmengen und des Reagentienverbrauchs, beschleunigt den Prozess, verhindert Verunreinigungen und kann zu einem automatisierten System führen. Durch die Implementierung von Mikrochips wurden neuartige Verfahren realisiert, die auf der makroskopischen Skala ungünstig und unbequem wären, aber eine exzellente Plattform für die mikroskopische NA‐Aufreinigung bieten. Dieser Aufsatz diskutiert die zahlreichen Verfahren zur NA‐Isolierung mithilfe miniaturisierter und mikrofluidischer Systeme sowie die zu berücksichtigenden Aspekte bei der Auswahl eines Verfahrens unter Einbeziehung der jeweiligen Vor‐ und Nachteile und der potenziellen Anwendungen. Die vorgestellten Verfahren umfassen die Nutzung von Silica‐basierten Oberflächen, funktionalisierten paramagnetischen Beads, Oligonukleotid‐modifizierten Polymeroberflächen, pH‐abhängig geladenen Oberflächen, Al2O3‐Membranen und Flüssigphasentrennung. Dieser Aufsatz liefert grundlegende Informationen, die zur Entwicklung einer Chemie benötigt werden, die eine Optimierung der Nukleinsäure‐Isolierung hin zu Effizienzen von 100 % ermöglichen soll.

Aus groß mach klein: Die Miniaturisierung klassischer Verfahren zur Isolierung von Nukleinsäuren sowie deren Integration in Mikrofluidikplattformen bietet spezifische Vorteile für eine Reihe von Anwendungen. Eine besondere Rolle kommt den Materialien für die Anbindung der Nukleinsäuren zu, und Beispiele umfassen SiO2‐Oberflächen, paramagnetische Beads, Oligonukleotid‐modifizierte Polymere und pH‐abhängige Oberflächen.

Authors:   Sarah J. Reinholt, Antje J. Baeumner
Journal:   Angewandte Chemie
Year:   2014
Pages:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201309580
Publication date:   13-Oct-2014
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