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quinolin-quinon (PQQ) als Markierungssubstanz für Nukleinsäuren 63 . 2006
beschrieben Heeger und Mitarbeiter einen Verdrängungsassay bei dem ein Methylenblau-markierter
Reporterstrang, dass heißt eine markierte Hilfssequenz, teilweise von
der Sonde verdrängt wurde 64 . 2007 verwendeten Panke et al. das Prinzip der Strangverdrängung
ebenfalls 65 , indem sie eine mit Methylenblau markierte Sonde
einsetzten.
Neben diesen niedermolekularen Redoxindikatoren werden für die Nukleinsäuremarkierung
auch Enzyme genutzt. So wiesen Heller et al. bereits 1999 10 5 einfache
mit Meerrettichperoxidase (HRP) markierte Oligonukleotide an einer Mikroelektrode
nach 66 . Ein Jahr später detektierten Brossier et al. mit HRP und Diaminobenzen die
DNA des menschlichen Cytomegalovirus 67 . Dieser Virus ist ein Herpesvirus, der bei
Transplantationspatienten zur Organabstoßung oder sogar zum Tod führen kann 68 .
Die Detektionsgrenze dieses Testsystems lag bei 0,6 aM.
2002 setzten Wang et al. die alkalische Phosphatase zur Detektion des Krebsgens
BRCA1 ein 69 . Im selben Jahr ergänzte diese Arbeitsgruppe das Detektionssytem
durch den zusätzlichen Einsatz einer β-Galaktosidase 70 . Durch den Einsatz der
Chronopotentiometrie wurde die simultane Bestimmung der beiden Reaktionsprodukte
von der alkalischen Phosphatase (α-Naphthol) und β-Galaktosidase (Phenol)
an einer Elektrode möglich.
Die zur Markierung eingesetzten Enzyme ermöglichen eine sehr geringe Nachweisgrenze.
Allerdings kann die Signalhöhe durch die Temperaturabhängigkeit des
Enzyms negativ beeinflusst werden. Es ist also darauf zu achten, dass für die Enzymmarkierung
möglichst Enzyme mit einem breiten Temperaturspektrum eingesetzt
werden.
1.2 Entwicklung der heizbaren Elektroden
Bereits 1884 formulierte Van´t Hoff seine Reaktionsisochore, die besagt, dass
zwischen der Temperatur, der Geschwindigkeitskonstanten und dem Gleichgewicht
einer chemischen Reaktion ein direkter Zusammenhang besteht 71 .
Diese Temperaturabhängigkeit der Reaktionsparameter führt bei der elektrochemischen
Untersuchung von Temperatureinflüssen zu Problemen. So ändert sich
in Abhängigkeit von der Temperatur nicht nur das elektrochemische Verhalten der
Arbeitselektrode, sondern auch das der Gegen- und vor allem der Referenzelektrode.
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