Abo
  • Services:
Anzeige
DNA-Strang: regelmäßige, geografisch zugeordnete, kostengünstige Inventarisierung jeder DNA
DNA-Strang: regelmäßige, geografisch zugeordnete, kostengünstige Inventarisierung jeder DNA (Bild: Pixabay/CC0 1.0)

Oxford Nanopore: Das Internet der lebenden Dinge

DNA-Strang: regelmäßige, geografisch zugeordnete, kostengünstige Inventarisierung jeder DNA
DNA-Strang: regelmäßige, geografisch zugeordnete, kostengünstige Inventarisierung jeder DNA (Bild: Pixabay/CC0 1.0)

Erst gab es das Internet, das Computer vernetzte. Dann folgten mit dem Internet der Dinge beliebige Gegenstände. Und jetzt soll es auch ein Internet of Living Things geben - ein Internet der Organismen.
Von Werner Pluta

Wie verbreiten sich Viren? Sind Erreger im Wasser? Und was esse ich da eigentlich gerade? Das britische Unternehmen Oxford Nanopore hat ein DNA-Sequenzierungsgerät für die Hosentasche entwickelt, das dies alles beantwortet. Doch das soll nicht alles sein. Der Plan ist viel größer: eine Echtzeitüberwachung biologischer Daten und deren Auswertung durch eine Vernetzung der biologischen Welt.

Anzeige

"Was den meisten nicht bewusst ist: Die Welt ist voller DNA. Sie ist überall - in allem, was lebt, in allem, was gestorben ist. Das Blut ist voller DNA, ebenso Zellen, Viren, Bakterien. Sie ist da und wartet darauf, gezählt, inventarisiert und verfolgt zu werden", sagt Clive Brown, Oxford Nanopores Technikchef, im Gespräch mit Golem.de. DNA ist die Abkürzung für Deoxyribonucleic Acid, auf Deutsch: Desoxyribonukleinsäure. Diese Moleküle tragen das Erbgut eines Lebewesens.

Minion passt in die Hosentasche

Oxford Nanopore hat DNA-Sequenzierer entwickelt, Geräte, die die Nukleotid-Abfolge in einem DNA-Molekül bestimmen und damit auch, um welche DNA es sich handelt. Solche Geräte sind zwar nicht neu, normalerweise aber riesig und nur etwas für den Gebrauch im Labor. Nicht so die von Oxford Nanopore: Promethion passt auf den Schreibtisch, Minion sogar in die Hosentasche.

  • Minion ist en DNA-Sequenzierungsgerät für den Einsatz draußen.  (Bild: Oxford Nanopore)
  • Mit Hilfe von Nanoporen identifiziert es DNA. (Bild: Oxford Nanopore)
  • Minion in handlich klein - ein Vorteil gegenüber den herkömmlichenn riesigen Geräten. (Bild: Oxford Nanopore)
  • In dem Durchflussmodul sitzt die Membran mit den Nanoporen. (Bild: Oxford Nanopore)
  • Minion wird an den Computer angeschlossen und darüber auch vernetzt. (Bild: Oxford Nanopore)
Minion ist en DNA-Sequenzierungsgerät für den Einsatz draußen. (Bild: Oxford Nanopore)

Kernstück des Geräts ist ein Durchflussmodul mit einem Biochip. Der besteht aus vielen, 1,5 Nanometer großen Protein-Nanoporen in einer Membran. Die Membran ist mit Mikrogerüsten an einem Sensorchip befestigt. In jedem der Mikrogerüste befindet sich eine kleine Elektrode, so dass mehrere Messungen zur gleichen Zeit möglich sind. Der Sensorchip wiederum sitzt auf einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (Application-specific Integrated Circuit, Asic).

DNA lässt Spannung abfallen

Eine Probe wird in einer Flüssigkeit gelöst, die Lösung in das Gerät eingegeben. Vorbereitet wird die Probe mit dem Zusatzgerät Voltrax. An die Membran von Minion wird eine Spannung angelegt, wodurch Ionen durch die Poren fließen. Wenn sich ein DNA-Strang in die Pore setzt, wird der Durchfluss behindert und die Spannung fällt ab. Jeder der vier Basen, aus denen die DNA besteht - Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T) -, ändert den Strom dabei auf eine charakteristische Art und Weise. Betrieben wird Minion an einem Computer, an den das Gerät über USB 3 angeschlossen wird. Eine Software entschlüsselt die elektrischen Signale und analysiert, um welche DNA es sich handelt.

Minion sei derzeit das kleinste derartige Gerät auf dem Markt, sagt Brown. Das eröffne ganz neue Möglichkeiten. Dazu gehört etwa, DNA-Sequenzierungen vor Ort durchzuführen. In Guinea wurden die Geräte im vergangenen Jahr eingesetzt, um die Stämme des Ebola-Virus zu identifizieren. An der Ebola-Epidemie waren 2014 in Westafrika mehr als 11.000 Menschen gestorben. Durch die DNA-Sequenzierung vor Ort ließ sich nachvollziehen, woher das Virus kam und wie die Ansteckungskette verlief. Ähnliche Daten werden jetzt über das Zika-Virus gesammelt.

Es gibt aber auch alltäglichere Anwendungen.

DNA-Sequenzierung für jedermann 

eye home zur Startseite
r0bser 13. Mai 2016

Naja das ist doch auslegungssache, man kann das nicht schwarz und weiß sehen da es...

Muhaha 13. Mai 2016

Ja, schon, aber ... Gut, warum einfach, wenn's auch kompliziert geht! :)

cb (Golem.de) 13. Mai 2016

... haben wir. Vielen Dank für den Hinweis.



Anzeige

Stellenmarkt
  1. BCG Platinion, München
  2. über Duerenhoff GmbH, Essen
  3. Ruhrbahn GmbH, Essen
  4. CCV Deutschland GmbH, Au i.d. Hallertau


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 15,29€
  2. 19,99€ (Vorbesteller-Preisgarantie)
  3. 6,99€

Folgen Sie uns
       


  1. Nintendo Labo

    Switch plus Pappe

  2. Apple

    Messages-App kann mit Nachricht zum Absturz gebracht werden

  3. Analog

    Kabelnetzkunden in falscher Sorge wegen DVB-T-Abschaltung

  4. Partnerprogramm

    Geld verdienen auf Youtube wird schwieriger

  5. Nur beratendes Gremium

    Bundestag setzt wieder Digitalausschuss ein

  6. Eclipse Foundation

    Erster EE4J-Code leitet Java-EE-Migration ein

  7. Breitbandmessung

    Provider halten versprochene Geschwindigkeit fast nie ein

  8. Virtualisierung

    Linux-Gasttreiber für Virtualbox bekommt Mainline-Support

  9. DJI Copilot von Lacie

    Festplatte kopiert SD-Karten ohne separaten Rechner

  10. Swift 5

    Acers dünnes Notebook kommt ab 1.000 Euro in den Handel



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Sgnl im Hands on: Sieht blöd aus, funktioniert aber
Sgnl im Hands on
Sieht blöd aus, funktioniert aber
  1. Displaytechnik Samsung soll faltbares Smartphone auf CES gezeigt haben
  2. Vuzix Blade im Hands on Neue Datenbrille mit einem scharfen und hellen Bild
  3. Digitale Assistenten Hey, Google und Alexa, mischt euch nicht überall ein!

EU-Urheberrechtsreform: Abmahnungen treffen "nur die Dummen"
EU-Urheberrechtsreform
Abmahnungen treffen "nur die Dummen"
  1. Leistungsschutzrecht EU-Kommission hält kritische Studie zurück
  2. Leistungsschutzrecht EU-Staaten uneins bei Urheberrechtsreform

Security: Das Jahr, in dem die Firmware brach
Security
Das Jahr, in dem die Firmware brach
  1. Wallet Programmierbare Kreditkarte mit ePaper, Akku und Mobilfunk
  2. Fehlalarm Falsche Raketenwarnung verunsichert Hawaii
  3. Asynchronous Ratcheting Tree Facebook demonstriert sicheren Gruppenchat für Apps

  1. Youtube schafft sich ab

    Proctrap | 01:09

  2. Re: i et o liegen direkt nebeneinander

    blaub4r | 01:08

  3. Re: Bitte selber recherchieren und nicht einfach...

    F.o.G. | 01:06

  4. Re: Chile schlechtes Internet (Clickbait)

    teenriot* | 01:05

  5. Trotz gesteigerter Qualität fehlen mir noch 300...

    F.o.G. | 01:00


  1. 00:02

  2. 19:25

  3. 19:18

  4. 18:34

  5. 17:20

  6. 15:46

  7. 15:30

  8. 15:09


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel