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

1. Einleitung 21
über optische Fasern bei 488 nm (Liang et al., 1996), Elektrochemie (Wolley et al.,
1998) und Elektrospray-Massenspektrometrie (Pinto et al., 2000) eingesetzt worden.
Einige Prinzipien wie die UV-Absorption lassen sich zum heutigen Zeitpunkt noch
nicht auf Mikrochipbasis anwenden, da die durch die geringen Kanaltiefen
bestimmten Weglängen (10 - 30 µm) nicht ausreichend lang für dieses Nachweisverfahren
sind. Allerdings lassen sich die meisten der oben angeführten Detektionseinheiten
nicht auf einen Chip integrieren, so daß der Begriff Lab-on-a-Chip in diesen
Fällen nicht wirklich zutreffend ist. Hohes Integrationspotential besitzt die Elektrochemie,
da es mit Hilfe von Mikrotechniken gelingt, Mikroelektrodensysteme sowie
weitere benötigte elektronische Bauteile zu fertigen. Da jedoch die elektrochemische
Detektion nur durchgeführt werden kann, wenn das im Millivolt-Bereich liegende
Potential der Arbeitselektrode ausreichend von der zur Trennung nötigen Hochspannung
abgeschirmt wird, hat sich diese Detektionsmethode noch nicht ausreichend
etabliert.
Kommerziell ist das Konzept der Mikrochip-CE bisher lediglich im Agilent 2100
Bioanalyzer (Agilent Technologies, Waldbronn) umgesetzt worden. Mit diesem Gerät
ist die parallele Bestimmung von 12 DNA/RNA-Proben in weniger als 30 min
möglich, wobei jeweils nur 1 µl Probe zur Verfügung stehen muß (Müller et al.,
2000). Bedingt gerade durch den geringen Probenbedarf, die kurze Analysendauer
und die Möglichkeit zur Erweiterung auf ein bis zu 96-Kanalsystem (Simpson et al.,
1998) gibt es zahlreiche Bemühungen, diese Systeme für analytische Frage-
stellungen zu etablieren, die eine Vielzahl elektrophoretischer Trennungen erfordern.
Von besonderem Interesse in diesem Zusammenhang sind High-Throughput-
Screening-Verfahren zur Wirkstofftestung und die Aufklärung des humanen
Genoms.