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Nukleinsäuren: Isolierung und Aufreinigung

Weltneuheit auf der analyticaAnalytik Jena stellt „SmartExtraction“ vor

Die Isolierung und Aufreinigung von Nukleinsäuren gehört zu den am weitesten verbreiteten Labormethoden weltweit. Neben Verfahren zur Isolierung von Nukleinsäuren mittels Phenol/Chloroform oder Ionenaustauschern hat sich die Methode der Extraktion von Nukleinsäuren über deren Bindung an mineralische feste Phase überall durchgesetzt.

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Nukleinsäureextraktion

Diese Methode wurde erstmals von Vogelstein und Gillespie 1979 publiziert (Bert Vogelstein, David Gillespie; „Preparative and analytical purification of DNA from agarose“ Proc. Natl. Acad. Sci. USA; Vol. 76, No. 2, Seite 615-619, Februar 1979; Biochemistry) und hat bis heute eine Vielzahl von Modifikationen erfahren. Nach Probenlyse werden die freigesetzten Nukleinsäuren an die Oberflächen von mineralischen Materialien gebunden, gewaschen und nachfolgend wieder abgelöst. Als mineralische feste Phase werden hauptsächlich Zentrifugationssäulen oder Filterplatten mit Glasfasermaterialien oder magnetische bzw. paramagnetische Partikel mit funktionalisierten Oberflächen eingesetzt.

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Im Rahmen der diesjährigen analytica führte Analytik Jena eine Weltneuheit im Bereich der Nukleinsäureextraktion in den Markt ein. Die als SmartExtraction benannte neuartige Technologie benötigt kein Phenol/Chloroform, keine Ionenaustauscher, keine Filtersäulchen oder Filterplatten und keine Suspensionen aus magnetischen oder paramagnetischen Partikeln zur Anbindung von Nukleinsäuren.

Basis der von Wissenschaftlern der Analytik Jena entwickelten Technologie ist die Verwendung von neuartigen modifizierten Oberflächen zur Bindung von Nukleinsäuren („Smart Modified Surfaces“). Mehrere Patente zum Schutz dieser neuartigen Technologie wurden angemeldet. SmartExtraction kann sowohl manuell, automatisiert als auch unter Feldbedingungen eingesetzt werden. Alle notwendigen Extraktionsschritte werden deutlich vereinfacht und beschleunigt.

Neben dem einfachen Extraktionsprozess überzeugt die SmartExtraction-Technologie auch im Hinblick auf Ausbeute und Qualität der isolierten Nukleinsäuren. Aufgrund der extrem hohen Bindekapazitäten der eingesetzten modifizierten Oberflächen sind die erzielbaren Ausbeuten an Nukleinsäuren praktisch nicht begrenzt, wie dies z.B. bei Magnetpartikel-basierten Extraktionen der Fall ist. Darüber hinaus gestattet die neue Technologie auch die Isolierung von Nukleinsäuren, die nur in sehr geringen Konzentrationen in einer biologischen Probe vorliegen.

In einer Ausführungsform, die Analytik Jena auf der analytica vorstellt, erfolgt die Extraktion der Nukleinsäure automatisiert in einer Pipettenspitze. Dabei ist dieses Verfahren aufgrund seiner Universalität auf allen gängigen Pipettierautomaten implementierbar. Dem Anwender wird damit maximale Freiheit in Bezug auf die Wahl seines Extraktionsautomaten eingeräumt.

Unabhängig davon bietet auch Analytik Jena mit seinen Automatenplattformen InnuPure® C16, InnuPure ® C96, CyBio ® SELMA, CyBio ® FeliX und GeneTheatre unterschiedliche Hardware-Lösungen zur Isolierung von Nukleinsäuren mittels der SmartExtraction-Technologie an. Diese reichen von teilautomatisierten Extraktionsprotokollen (CyBio ® SELMA) bis hin zur voll automatisierten Extraktion, welche nachfolgend auch noch mit weiteren Prozessschritten – z. B. einem PCR-Setup kombiniert werden können (CyBio ® FeliX, GeneTheatre).

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