Local elektrochemical detection of the hybridisation of complementary oligonucleotides on micro-structured surfaces

互补寡核苷酸在微结构表面上杂交的局部电化学检测

• 批准号: 5409547
• 负责人: Professor Dr. Wolfgang Schuhmann
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Elektroanalytik und Sensorik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5409547?language=en
• 关键词: Local; elektrochemical; detection; hybridisation; complementary

Neben der Reproduzierbarkeit der Herstellung und der weiteren Miniaturisierung kommt bei der Entwicklung von DNA-Chips der Detektion der lokalen Hybridisierung von Fragmenten oberflächengebundener einsträngiger Sonden-DNA mit Target-DNA aus der Probe die entscheidende technologische Bedeutung zu. Im Rahmen dieses Projektes soll ein neues, elektrochemisches Ausleseverfahren für Hybridisierungsereignisse auf DNA-Chips entwickelt werden. Im Gegensatz zu bislang beschriebenen optischen und elektrochemischen Methoden soll die Detektion ohne Markierung der Sonden- oder Target-DNA erfolgen. Die labelfreie Detektionsmethode basiert auf der Modulation der Elektronentransferkinetik einer negativ geladenen Redoxspezies an einer Basiselektrode infolge von Abstoßungskräften gegenüber negativen Ladungen von Phosphatgruppe im Rückgrat der auf der Chipoberfläche fixierten DNA-Stränge. Fernziel des Projektes ist es, Hybridisierungsreaktionen in-situ und mit hoher Ortsauflösung auf dem Chip zu verfolgen, Missmatches aufzuklären und parallel mittels oberflächengebundener Oligonukleotidbibliotheken-Proben hinsichtlich der Präsenz spezifischer DNA-Sequenzen mit hoher Sensitivität zu untersuchen. Dazu müssen einzelsträngige DNA-Fragmente in kontrollierter Weise über die Wahl einer geeigneten Bindungschemie kovalent an mit selbstorganisierenden Thiol-Monoschichten modifizierten Goldoberflächen angebunden werden, wobei unspezifische Adsorption minimiert oder der Einfluss der Oberflächenkonzentration der Oligonukleotide evaluiert werden sollen. Die mikrostrukturierte Deposition verschiedener Oligonukleotide soll durch Piezodispensing, Mikrospotting oder auch durch die Verwendung der elektrochemischen Nahfeldmikroskopie erfolgen. Die Modulation der Regeneration einer Redoxspezies an der Basiselektrode soll mittels hochauflösender elektrochemischer Rastermikroskopie (SECM) überprüft und visualisiert werden. Eine langsame in-situ-Temperaturerhöhung bis zum Schmelzpunkt der gebildeten DNA-Doppelstränge unter simultanen Beobachtung der modifizierten Oberflächenbereiche mittels SECM soll letztlich zur Detektion von Missmatches und von Single-Nukleotid-Polymorphism (SNP) herangezogen werden.

dna芯片检测技术与基因杂交技术与基因片段检测技术与基因片段检测技术与基因片段检测技术研究在拉赫曼工程项目中，dna芯片的研制与应用已成为一项新的研究课题。本文介绍了一种新型的光学与电化学检测方法，并对Sonden- oder靶dna基因进行了标记。无标签检测方法basiert auder调制der Elektronentransferkinetik einer阴性geladenenredoxspezies和einer basierktrode涉及von Abstoßungskräften gegen<e:1> berneven Ladungen von Phosphatgruppe in r<s:1> ckgrat der aufder Chipoberfläche fixierten DNA-Stränge。ferziel des Projektes ist, Hybridisierungsreaktionen in situ and mit hoher Ortsauflösung auf dem Chip zu verfolgen, mismatches aufzuklären and parallel mittel oberflächengebundener Oligonukleotidbibliotheken-Proben hinsichtlich der Präsenz spezifischer dna sequenzen mit hoher Sensitivität zu untersuchen。Dazu m<e:1> ssen einzelsträngige dna -片段在控制文献中Weise <e:1> ber die Wahl einer geeigneten binding schemie kovalent and mit selbstorganisierenden Thiol-Monoschichten modifizierten Goldoberflächen angebunden werden，其中unspezifische吸附最小值der der inuss der Oberflächenkonzentration der Oligonukleotide评价werden sollen。微压点胶，微点焊，微点焊，微点焊，微点焊。模具调制、再生、氧化还原和基电极、电化学光栅显微技术(SECM) <s:1> berpr<e:1>与可视化研究[j]。Eine langsame in-situ-Temperaturerhöhung bis zum Schmelzpunkt der gebildeten DNA-Doppelstränge unteren simultanen Beobachtung der modifizierten Oberflächenbereiche mittelels SECM soll letzliich zur mismatching and von单核苷酸多态性（SNP）的检测。