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B L I T Z L I C H T
Größenbestimmung und
Analyse von Proteinen
Ein besonderes Chipdesign ermöglicht außerdem
die Analyse von bis zu 10 Proteinproben
im Größenbereich von 14 bis 200 kD in
weniger als 30 Minuten 7 . Um vergleichbare
Daten mit SDS-PAGE zu erzielen, werden
etwa drei Stunden benötigt. Das bedeutet,
daß mit der neuen Technologie ein signifikanter
Zeitgewinn gegenüber der konventionellen
Methode möglich ist. Die Lab-on-a-
Chip-Technologie ermöglicht die Integration
Abb. 4: Gesamt-RNA isoliert
von kultivierten Jurkatzellen
(100 ng/µl). Die Ergebnisse
der Analyse mit dem Labon-a-Chip-System
(RNA
6000 LabChip ® -Kit) sind als
gelähnliche Darstellung
(rechts) und Elektropherogramm
(links) gezeigt. Das
erste Elektropherogramm
zeigt intakte Gesamt-RNA,
die beiden folgenden zeigen
die fortschreitende RNA-
Degradation durch RNase-
Kontamination.
und Automatisierung verschiedener manueller
und zeitaufwendiger Arbeitsschritte, wie
die Färbung und Entfärbung von Proteinen.
Eine Vielzahl verschiedener Proben, wie
Zellysate, Säulenfraktionen, Antikörper oder
aufgereinigte Proteine können analysiert werden.
Die Sensitivität, die mit einem auf laserinduzierter
Fluoreszenz basierten Lab-on-a-
Chip-System erreicht werden kann, ist vergleichbar
zu einer normalen Coomassie-Färbung
von Polyacrylamidgelen. Abbildung 5
zeigt die Analyse einer Proteinmischung mit
dem Agilent 2100 Bioanalyzer und einem 4-
Abb. 5: Analyse einer Proteinmischung
mit dem
Lab-on-a-Chip-System
(Protein 200 LabChip ® -Kit)
im Vergleich zur Analyse
derselben Probe mit einem
4-20% Polyacrylamidgel.
Das Elektropherogramm,
zusammen mit
der gelähnlichen Darstellung
vom Lab-on-a-Chip-
System, ist im oberen Teil
der Abbildung gezeigt. Die
untere Abbildung zeigt ein
Polyacrylamidgel zusammen
mit der densitometrischen
Auswertung.
20% SDS-PAGE Gel. Die Auflösung, die mit
dem Lab-on-a-Chip-System erreicht werden
kann, ist besser oder vergleichbar zu der
Auflösung der konventionellen Methode.
Zum Beispiel werden Carbonanhydrase I und
II, die sich um weniger als 10% im Molekulargewicht
unterscheiden (31 und 29 kD) mit
dem Lab-on-a-Chip-System deutlich getrennt.
Zusammenfassung
Die Lab-on-a-Chip-Technologie wird die analytischen
Methoden im Bereich der Biochemie
und der Molekularbiologie deutlich beeinflussen.
Zur Zeit ermöglicht diese Technologie
die schnelle, verlässliche und reproduzierbare
Größenbestimmung und Quantifizierung
von Nukleinsäuren und Proteinen.
Die einfache und sichere Handhabung dieser
Chips wird die meisten analytischen Gele,
die gefärbt, entfärbt, digitalisiert und analysiert
werden, ersetzen. Die digitalisierten
Daten ermöglichen eine einfache und bequeme
Archivierung in einer Datenbank oder
den einfachen Datenaustausch mit Kollegen.
In der Zukunft werden Mikrochips einen noch
weitaus größeren Teil vieler biochemischer
und molekularbiologischer Methoden in Laboratorien
ersetzen. Sie bieten die Möglichkeit
äußerst komplexe experimentelle Schritte
durchzuführen, wie etwa Probenaufreinigung,
Extraktion oder biochemische Reaktionen
auf einem Chip. Zusätzlich beinhaltet die
Lab-on-a-Chip-Technologie das Potential,
einen weitaus höheren Probendurchsatz als
bisher zu ermöglichen.
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Korrespondenzadresse
Dr. Meike Kuschel
Agilent Technologies Deutschland GmbH
Chemische Analysentechnik
Hewlett-Packard-Straße 8, 76337 Waldbronn
Tel.: 07243-602858, Fax: 07243-602149
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