Mis lecture interfaces_microarrays

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Mis lecture interfaces_microarrays

  1. 1. Slide 1Mikrosysteme – Microarrays GrundlagenGrundlagen Mikro- und NanosystemeMikro- und Nanosysteme Mikro- und Nanosysteme in der Umwelt, Biologie und MedizinMikro- und Nanosysteme in der Umwelt, Biologie und Medizin MicroarraysMicroarrays Dr. Marc R. DusseillerDr. Marc R. Dusseiller
  2. 2. Slide 2Mikrosysteme – Microarrays MicroarraysMicroarrays Das menschliche GenomDas menschliche Genom PCRPCR DNA microarraysDNA microarrays AffymetrixAffymetrix Protein microarraysProtein microarrays
  3. 3. Slide 3Mikrosysteme – Microarrays Cracking the Genetic CodeCracking the Genetic Code http://journals.plos.org/plosbiology/suppinfo/pbio.0050254/sd001.php
  4. 4. Slide 4Mikrosysteme – Microarrays GenomicsGenomics Forschung Grundlagen / PharmaForschung Grundlagen / Pharma • Genetic CodeGenetic Code • DNA ReplicationDNA Replication • Protein synthesisProtein synthesis • Gene expressionGene expression Technische EntwicklungenTechnische Entwicklungen • PCR (Polymerase-Chain-Reaction)PCR (Polymerase-Chain-Reaction) • DNA sequencingDNA sequencing • DNA microarraysDNA microarrays • LOC devices (Lab-on-a-Chip)LOC devices (Lab-on-a-Chip) Bioinformatik (grosse Datenmengen)Bioinformatik (grosse Datenmengen) • SpeicherungSpeicherung • AnalyseAnalyse • InterpretationInterpretation
  5. 5. Slide 5Mikrosysteme – Microarrays Ein kurzer Exkurs zu DNA, RNA & PCREin kurzer Exkurs zu DNA, RNA & PCR
  6. 6. Slide 6Mikrosysteme – Microarrays PCR (Polymerase-Chain-Reaction)PCR (Polymerase-Chain-Reaction) DNADNA in vitroin vitro vervielfältigen durch Temperaturzyklenvervielfältigen durch Temperaturzyklen • Genetischer FingerabdruckGenetischer Fingerabdruck • VaterschaftstestsVaterschaftstests • Erkennung von KrankheitenErkennung von Krankheiten zb. Erbkrankheiten, Mutationen, SNPs oder virale Infektionenzb. Erbkrankheiten, Mutationen, SNPs oder virale Infektionen • Klonierung von GenenKlonierung von Genen • Analyse alter (fossiler) DNAAnalyse alter (fossiler) DNA 1983 von Kary Mullis erneut (!) erfunden -> Nobelpreis1983 von Kary Mullis erneut (!) erfunden -> Nobelpreis In MikrosystemenIn Mikrosystemen Siehe online Buch, Chapter 4Siehe online Buch, Chapter 4
  7. 7. Slide 7Mikrosysteme – Microarrays PCR (Polymerase-Chain-Reaction)PCR (Polymerase-Chain-Reaction)
  8. 8. Slide 8Mikrosysteme – Microarrays PCR (Polymerase-Chain-Reaction)PCR (Polymerase-Chain-Reaction) Bei jedem Cycle wird die DNA verdoppeltBei jedem Cycle wird die DNA verdoppelt Ab dem 3. Cycle gibt es reine Target DNAAb dem 3. Cycle gibt es reine Target DNA 00 11 00 11 22 00 22 44 00 33 88 22 44 1616 88 55 3232 2222 1010 1‘0241‘024 1‘0041‘004 2020 1‘048‘5661‘048‘566 1‘048‘5261‘048‘526 ......
  9. 9. Slide 9Mikrosysteme – Microarrays PCR - AnimationPCR - Animation
  10. 10. Slide 10Mikrosysteme – Microarrays Affymetrix GeneChipAffymetrix GeneChip®®
  11. 11. Slide 11Mikrosysteme – Microarrays PhotolithographiePhotolithographie Lichtinduzierte chemische Reaktion auf der an der OberflächeLichtinduzierte chemische Reaktion auf der an der Oberfläche adsorbierten/gebundenen Moleküleadsorbierten/gebundenen Moleküle Lamp Mask Chip Feature
  12. 12. Slide 12Mikrosysteme – Microarrays Herstellung eines GeneChipHerstellung eines GeneChip®®
  13. 13. Slide 13Mikrosysteme – Microarrays Fertiger GeneChipFertiger GeneChip®® MicroarrayMicroarray
  14. 14. Slide 14Mikrosysteme – Microarrays Selektive HybridisierungSelektive Hybridisierung
  15. 15. Slide 15Mikrosysteme – Microarrays GeneChipsGeneChips®® für Gene Expressionfür Gene Expression
  16. 16. Slide 16Mikrosysteme – Microarrays Beispiel Gene ExpressionBeispiel Gene Expression
  17. 17. Slide 17Mikrosysteme – Microarrays Vielfache Anwendungen von MicroarraysVielfache Anwendungen von Microarrays Agricultural biotech Livestock diagnostics or grading Human diagnostics Environmental testing Food testing Basic Research Identity testing Individualized medicine

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