Elektrochemische DNA-Analyse - Rostock

Seit der Entschlüsselung des menschlichen Genoms tritt der Nachweis bestimmter DNASequenzen immer häufiger in den Mittelpunkt des Forschungsinteresses und wird somit in vielen Anwendungsbereichen zu einem immer wichtigeren Instrument der Analytik.

Mittels der DNA-Analyse werden Verwandtschaftsverhältnisse aufgeklärt, genetisch bedingte Krankheiten erkannt und Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze in Lebensmitteln oder auch in Baustoffen nachgewiesen. Eine Methode bei der Identifizierung von DNA-Sequenzen ist der Nachweis einer Hybridisierungsreaktion von DNA-Einzelsträngen, wobei die Detektion u. a. optisch, enzymatisch oder elektrochemisch erfolgen kann. Die elektrochemische DNA-Analyse ist jedoch eine relativ einfache Alternative zu den optischen, fluoreszenzbasierten Systemen.

Die Neuheit dieses Verfahrens liegt darin, dass man DNA über eine stattgefundene Hybridisierung elektrisch direkt im Spot auf einer eigens dafür entwickelten Elektrode erfasst und in eine computergestützte Auswerteeinheit leitet. Darüber hinaus ist jeder einzelne Spot direkt beheizbar, so dass die Umgebungstemperatur spezifisch gesteuert werden kann, was sowohl die Spezifität des Nachweises als auch den Hybridisierungsablauf beschleunigt. Im Gegensatz zur optischen Analyse ist diese Art der Detektion deutlich schneller, der apparative Aufwand geringer und der gesamte Ansatz dadurch kostengünstiger.

Das Innovationsforum zur „eDNA“ bietet nun allen Netzwerkpartnern die Gelegenheit, die Einsatz- und Weiterentwicklungsmöglichkeiten, die Risiken und Alternativen ihrer erfinderischen Leistung zu diskutieren sowie strategische Schritte in Richtung Verwertung im Rahmen einer möglichst regionalen Wertschöpfungskette zu skizzieren.

Ziele

Da sich das Netzwerk noch am Beginn seiner Entwicklung befindet, sollen im Rahmen des Innovationsforums die Verwertungsmöglichkeiten dieser sehr generischen und umfangreichen technologischen Plattform konkretisiert werden. Unter Einbindung aller beteiligten Unternehmen und Einrichtungen muss eine strategische Ausrichtung festgelegt werden, um nach erfolgreicher Beendigung des Forums die Kommerzialisierung der hier beschriebenen Technologie voranzubringen. Als ein erster Schwerpunkt wird die Bestimmung eines Anwendungsfeldes thematisiert, welches wirtschaftlich attraktiv sowie technisch erreichbar ist. Weiterhin beinhaltet das Forum die Klärung folgender Punkte:

  • Entwicklung und Vermarktung der Produkte
  • Notwendige FuE-Arbeiten mit anschließender Zusammenstellung eines Konsortiums
  • Steigerung der Wahrnehmung des alternativen Ansatzes zur Überwindung der Markteintrittsbarrieren

Wissen

Die Entwicklung der zugrundeliegenden Technologie der Universität Rostock geht bis in die Mitte der 90er Jahre zurück. Zu diesem Zeitpunkt wurden in der Arbeitsgruppe „Elektroanalytik“ von Professor Gründler die methodischen und technischen Grundlagen für die chemische Analytik an beheizbaren Elektroden gelegt, fortgeführt wurden die Forschungsarbeiten von Dr. Flechsig. Im Fokus dieser Arbeiten stand die Verwendung elektrochemischer Biosensoren für die DNA-Analytik.

Neben der Entwicklung der dazugehörigen technischen Vorrichtungen, wie entsprechenden Heizgeneratoren, resultierte die langjährige FuE-Arbeit in der praktischen Umsetzung neuartiger Methoden zur Analyse von DNA-Sequenzen an speziell entwickelten, geheizten Elektroden-Arrays.

Die Region

Das Land Mecklenburg-Vorpommern ist dank seiner zentralen Lage zwischen den Metropolregionen Berlin, Hamburg, Kopenhagen und Stettin ein gut vernetzter Hightech- und Wissenschaftsstandort. Neben den traditionsreichen und international anerkannten Universitäten in Rostock und Greifswald tragen weitere namhafte Forschungseinrichtungen, die im Land angesiedelt sind, aufgrund ihrer wissenschaftlichen Ausrichtung und interdisziplinären Forschungsarbeiten zur Profilschärfung des Landes als LifeScience-Region bei.

Gerade auf diesem Gebiet kann Mecklenburg-Vorpommern als Gesundheitsland Nr. 1 in Deutschland auf eine Vielzahl von vielversprechenden Entwicklungen aus den Wissenschaftseinrichtungen verweisen. Der Weg vom Labor zum Markt ist jedoch aufgrund der hohen Anforderungen an Medizintechnik, Diagnostik und Pharmazeutika sehr komplex und kann nur durch die Zusammenarbeit vieler spezialisierter Partner realisiert werden.

Kontakt

Patent- und Verwertungsagentur
MV AG
Lars Krüger
Gerhart-Hauptmann-Straße 23
18055 Rostock
Tel.: 0381-49747-40
Fax: 0381-49747-49
E-Mail: l.krueger[at]pva-mv.de
Internet: www.pva-mv.de 

 

Innovationsforum am 9. und 10. Juni 2010 in Rostock.
Eine Fördermaßnahme des BMBF in Zusammenarbeit mit dem Land Mecklenburg-Vorpommern.