Entwicklung alternativer Methoden zur Nukleotid- Analytik in der ...

1. Einleitung 19
das Kanalnetzwerk integrieren, ohne daß sich der Kosten- und Produktionsaufwand
im Vergleich zur Erzeugung einfacher gerader Kapillaren wesentlich verändert.
Neben der Bezeichnung µTAS hat sich in den letzten Jahren der Begriff Lab-on-a-
Chip für Systeme etabliert, die eine Durchführung aller für eine Analyse notwendigen
Teilschritte auf einem monolithischen Chip erlauben.
1.6.2 Mikro-Kapillarelektrophorese (µCE)
Als besonders interessant hat sich die Verwendung von Mikrosystemen, die aus
einem Kapillarnetzwerk bestehen, zur Trennung biologischer und chemischer
Substanzen erwiesen, einem wichtigen Verfahren innerhalb der Laboranalytik, das
Aussagen über die Identität und Quantität einer gesuchten Komponente liefert. Zu
den miniaturisierten Methoden zählen die Kapillarelektrophorese (Harrison et al.,
1993), Free-Flow Elektrophorese (Raymond et al., 1994), Gaschromatographie
(Terry et al., 1979), Flüssigkeits-Chromatographie (Ocvirk et al., 1995), Kapillar-
Elektrochromatographie (Jacobson et al., 1994) und die micellare elektrokinetische
Kapillarchromatographie (von Heeren et al., 1996).
Ein Großteil der Untersuchungen beschäftigte sich jedoch mit der Miniaturisierung
der CE, nicht zuletzt da der Durchmesser der in kommerziellen CE-Instrumenten
verwendeten Kapillaren im allgemeinen zwischen 20 und 100 µm liegt und damit in
Größen, die mit konventionellen Mikrotechniken ohne Schwierigkeiten aufgelöst
werden können. Die Pionierarbeiten hierzu wurden vor allem von den Gruppen um
D.J. Harrison und A. Manz Anfang der 90er Jahre geleistet (Harrison et al., 1992;
Manz et al., 1992). Die folgende Tabelle 2 gibt einen Überblick über Ver-
öffentlichungen im Bereich der µCE.
Analyte Chip Detektion Literaturquelle
Aminosäuren Silizium Fluoreszenz Raymond et al., 1994
Aminosäuren Glas Fluoreszenz Harrison et al., 1993
Serumproteine Glas Fluoreszenz Colyer et al., 1997
Antikörper, Theophyllin Glas Fluoreszenz Chiem und Harrison, 1997
DNA Glas Fluoreszenz Khandurina et al., 1999
biogene Amine Glas Fluoreszenz Rodríguez et al., 1999
Neurotransmitter Glas elektrochemisch Woolley et al., 1998
Affinitätskomplexe Glas Chemilumineszenz Mangru und Harrison, 1998