Dendrimer-aktivierte Chipmatrix für die Herstellung von Nukleinsäure- und Protein-Microarrays

Abstract

Für die Herstellung von Microarrays durch Immobilisierung bioorganischer Sondenmoleküle, wie DNA-Fragmente oder Proteine, mittels automatisierter Dispenser- oder Plottersysteme werden modifizierte Oberflächen benötigt, die eine physikalische oder chemische Bindung zum Biomolekül ausbilden können. Als Trägermaterial für die Herstellung von Microarrays hat sich aufgrund seiner hohen mechanischen und chemischen Stabilität, sowie seiner geringen Eigenfluoreszenz Glas bewährt. Damit Biochip-basierte Analysen reproduzierbar und mit hoher Nachweisempfindlichkeit durchgeführt werden können, ist es unabdingbar, daß die Modifikation einerseits homogen über die gesamte Chipoberfläche verläuft und andererseits eine hohe Dichte aktiver Kopplungsstellen für das Sondenmolekül bereitstellt. Desweiteren ist es wünschenswert, daß einmal eingesetzte Microarrays durch Regeneration wiederverwendet werden können. Zur Zeit gängige Verfahren, wie z. B. das UV-induzierte Crosslinking an amino-funktionalisierte oder polyamidbeschichtete Trägersysteme, sowie die Chemisorption thiolierter Verbindungen an Gold weisen diesbezüglich erhebliche Defizite auf. Verbesserte Eigenschaften lassen sich erzielen, wenn die Immobilisierung kovalent über ein Linkersystem zwischen Trägermaterial und Biomolekül erfolgt. Wir berichten hier über ein Modifikationsverfahren, das durch den Aufbau einer dendritischen Polymerschicht eine hocheffiziente, kovalente Immobilisierung von Sondenmolekülen erlaubt.