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5.Ergebnisse und Diskussion
Seit dem Jahr 2000 wurden von unserer Arbeitsgruppe mehrere Artikel zur DNA-
Detektion an geheizten Elektroden veröffentlicht. Grundlage für diese Arbeiten
bildete die in Zusammenarbeit mit Prof. Wang entwickelte heizbare Kohlepasteelektrode
87 . Diese Elektrode wurde ursprünglich zur Detektion von unmarkierten
Nukleinsäuren eingesetzt. So wurde im Jahr 2000 der Einfluss der Temperatur auf
den Anreicherungsschritt von Guanin-Oligomeren untersucht 87 . Dabei konnte
nachgewiesen werden, dass bereits geringe Temperaturunterschiede Signalverbesserungen
zur folge haben. Im Jahr 2004 wurde die Methode durch eine vorherige
Aufreinigung der nachzuweisenden Nukleinsäure an DNA-modifizierten magnetischen
Nanobeads verbessert 93 . Ein Nachteil der Methode ist allerdings, dass das
Messsignal nach der Anreicherung nur einmal erhalten werden kann, da die DNA bei
dieser Methode zerstört wird.
Aus diesem Grund wurden ab dem Jahr 2001 in Zusammenarbeit mit einer Arbeitsgruppe
aus Bratislawa Interkallatoren, das sind Substanzen, die sich in die DNA
einlagern, eingesetzt. So wurde 2001 der Einfluss der Temperatur bei dem Nachweis
von DNA-Schäden an Kalbsthymus-DNA mit Co-Phenanthrolin untersucht 152 .
Andere Interkallatoren, die genutzt wurden, waren Flavonoide 153 als auch 1-Aminound
1-Hydroxy-Pyren 154 . Bei allen diesen Substanzen konnte ein Temperatureinfluss
auf das Signal nachgewiesen werden. Besonders interessant sind die von Ferancova
durchgeführten Versuche mit den beiden Pyrenen 154 . Hier wurden keine
Nukleinsäuren nachgewiesen, vielmehr diente die DNA als Erkennungselement für
das Amino-Pyren. Das beweist, dass Nukleinsäure-modifizierte Elektroden auch zum
Nachweis von Umweltgiften, beispielsweise 1-Amino-Pyren, eingesetzt werden
können. Ein Nachteil von Interkallatoren besteht darin, dass diese sich mehrfach in
die Nukleinsäuren einlagern können. Dadurch kann das Signal durch Basenfehlpaarungen
nicht vollständig unterdrückt werden. Ein weiterer Nachteil ist das
Verhalten der Redoxinterkallatoren. So wiesen Wang und Gründler 2003 an einer
heizbaren Golddrahtelektrode nach, dass sich das Bindungsverhalten von Co-
Phenanthrolin an DNA bei Temperaturerhöhung ändert 155 .
Aus diesem Grund begann Flechsig 2003 mit den ersten Vorversuchen mit kovalent
gebundenen Redoxindikatoren.
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