Kostengünstige DNA-Detektion – mit dem Smartphone

28. März 2017, 18:50 Uhr
Der Detektor auf Smartphone-Basis erzielt Ergebnisse, die mit denen teurer Laboratoriumsapparatur vergleichbar sind. (Foto: Dino Di Carlo / UCLA)
Der Detektor auf Smartphone-Basis erzielt Ergebnisse, die mit denen teurer Laboratoriumsapparatur vergleichbar sind. (Foto: Dino Di Carlo / UCLA)
In der medizinischen Diagnostik werden immer häufiger DNA-Biomarker verwendet, um bestimmten Infektionskrankheiten, genetischen Abweichungen, gewissen Krebstypen und pränatalen Risiken auf die Spur zu kommen. Dabei werden spezifische fluoreszierende Farbstoffe, so genannte Interkalationsfarbstoffe verwendet, die mit den betreffenden DNA-Molekülen (Nukleinsäuren) reagieren.

Das Problem dabei ist vor allem, dass die getesteten Proben durchweg nur geringen Mengen der mit der Krankheit zusammenhängenden Nukleinsäuren aufweisen, so dass diese erst vermehrt werden müssen. Darüber hinaus sind die eingesetzten Farbstoffe nicht sehr stabil. Aus diesen Gründen ist eine spezielle Gerätschaft erforderlich, die nicht nur recht voluminös, sondern auch noch sehr teuer ist (in der Größenordnung von zehntausenden Euro). Solche Tests können deshalb eigentlich nur in speziell ausgestatteten Laboratorien ausgeführt werden.

Forscher der University of California haben nun eine Methode entwickelt, um diesen Test auch außerhalb eines Labors und zu einem Bruchteil der Kosten ausführen zu können. Es dreht sich dabei um einen Hilfsstoff, der nicht nur die Stabilität des Interkalationsfarbstoffs, sondern auch dessen Leuchtkraft um den Faktor 10 erhöht. Das Fluoreszenzsignal tritt dabei soweit aus dem Hintergrundrauschen, dass es mit dem Kamerasensor eines gewöhnlichen Smartphones erfasst werden kann. Das Licht einer jeden Probe in einer Labor-Testhalterung wird dabei mit einem preisgünstigen Glasfaserbündel zu einer bestimmten Stelle des Kamerasensors geführt.

Die Ergebnisse, die mit dieser neuen Methode erzielt werden können, scheinen vergleichbar mit denen teurer Laboratoriumsapparatur.
 
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