Winzige bunt leuchtende Latexkügelchen sollen künftig bei der Identifizierung von Molekülen und der Suche nach neuen Medikamenten helfen. Die Perlen, in denen sich noch kleinere Leuchtkristalle, so genannte Quantenpunkte befinden, versehen Gene und Proteine mit einer Art “Strichcode”.
An übliche DNA-Sonden oder Antikörper angeheftet, wandern die Perlen zum gesuchten Ziel-Molekül und markieren es. An der Abfolge der verschiedener Farben und ihrer Leuchtstärken können Forscher das Molekül schließlich erkennen.
Quantenpunkte leuchten wesentlich heller als fluoreszierende Farben, die bisher zur Proteinmarkierung eingesetzt werden. Zudem sind sie chemisch stabiler. Sie lassen sich einfach in biologische Proben mischen und eignen sich daher für moderne Hochgeschwindigkeits-Analysen (Nature Biotechnology, 19, 631 – 635, 2001).
Ihre Vielfalt könnte die Quantenpunkt-Mikroperlen zu einem Standard-Werkzeug der Proteinfoscher machen, erklärt Shuming Nie von der University of Indiana in Bloomington. Sein Team entwickelte Perlen in sechs verschiedenen Farben und zehn verschiedenen Intensitäten. Damit könnten bis zu einer Million verschiedener Moleküle eindeutig markiert werden, erklären die Forscher.
Quantenpunkte sind winzige Kristalle aus Kadmium-Selenid, nur 200 bis 10.000 Atome breit, die in Zinksulfid gehüllt sind. Sie leuchten hell auf, wenn sie mit einem schwachem Licht angeregt werden. Deshalb sahen Physiker ihre erste Anwendung in Computern, die ihre Information per Licht weitergeben.
Chemiker scheiterten bei der Nutzung der Quantenpunkte zunächst daran, dass sie in Lösungen instabil sind. Nies Team überwand das Problem, indem sie die winzigen Kristalle passgenau in die Poren von Latexkügelchen einbetteten. Die Größe und Anzahl der Quantenpunkte pro Perle bestimmt ihre Farbe und Helligkeit.
Dörte Saße
