Adressierbarer Biochip zur elektrophoretischen Anreicherung geladener Biomoleküle

Abstract

Adressierbare Biochip-Arrays ermöglichen die räumliche Manipulation geladener Biomoleküle durch Elektrophorese. Durch Akkumulation bestimmter Moleküle bzw. Auftrennung von Gemischen im elektrischen Feld soll die Sensitivität und die Selektivität nachgeschalteter bioanalytischer Verfahren gesteigert und die für eine Analyse erforderliche Probenmenge verringert werden. Das addressierbare Biochip-Array wird mit Methoden der Dünnschicht- und Mikrostrukturtechnik Probenvolumen. Auf dem Chip sind Fokussierungselektroden integriert. Sie erzeugen in der über dem Chip liegenden, elektrolytgefüllten Kammer ein zum zentral angeordneten Mikroelektrodenarray gerichtetes elektrisches Feld. Die präzise kontrollierte Ansteuerung der Fokussierungselektroden mit konstanter Stromdichte ist besonders wichtig, um störende Gasentwicklung zu vermeiden. Auf den Mikroelektroden werden Moleküle angesammelt und stehen für eine Analyse durch Fluoreszenzmessung oder mittels elektrischer Nachweisverfahren zur Verfügung. Die Akkumulation von DNA-Oligomeren, Protein und Peptiden um einen Faktor von bis zu 200 wurde bereits demonstriert. Das Verfahren soll zur Probenkonditionierung in Lab-on-a-chip Systemen oder als aktives Substrat für Proteomicsanwendungen eingesetzt werden.