Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Etablierung von Mikrochip-Thermocyclern für die Miniaturisierung der Polymerase Kettenreaktion (PCR). Es wurden zwei verschiedene Strategien, die stationäre Chip-PCR und die Durchfluss-PCR realisiert, auf ihre Funktionalität getestet und ihr Einsatzbereich ermittelt. Die Ergebnisse wurden den konventionellen Tischthermocycler-Systemen gegenüber gestellt und Schlussfolgerungen für mögliche Weiterentwicklungen gezogen. Die Grundlage für die Entwicklung der Chipthermocycler stellten die Untersuchungen über die PCR-Kompatibilität der verwendeten Chipoberflächen und der daran abgeleiteten Oberflächenmodifikationen. Auf dem entwickelten stationären Chipthermocycler wurden ein PCR-System etabliert, welches in der medizinischen Diagnostik Anwendung findet. Für dieses PCR-System wurden die optimalen Reaktionsbedingungen für die Chip-PCR, sowie deren Nachweisgrenzen ermittelt. Zusätzlich erfolgte der Aufbau und die Etablierung einer Chip-basierten Realtime-Detektion für die Durchführung von Analysen mit hohen Arbeitsgeschwindigkeiten bei geringem Probenbedarf. Für die Durchfluss-PCR wurde auf der Grundlage eines Glas-Silizium-Chipthermocyclers ein PCR-/RT-PCR System etabliert und aufgrund der ermittelten Reaktionsparameter (Nachweisgrenzen, Fluidikmanagement) ein erweitertes Glas-Glas-Durchfluss-Chipmodul entwickelt. Mit diesem wurden Untersuchungen in verschiedenen Flussregimen durchgeführt und die optimalen Reaktionsbedingungen angepasst auf die veränderten Chipverhältnisse ermittelt. Die gewonnen Ergebnisse zeigen, dass sich sowohl das entwickelte stationäre als auch das Durchfluss-Chipsystem für Durchführung von PCR/RT-PCR-Methoden in der medizinischen Diagnostik eignen. Die stationären Chipsysteme eignen sich besonders für die schnelle, mobile Vor-Ort-Analytik zur Analyse kleiner Probenzahlen mit geringen Probenvolumen. Während die Durchfluss-PCR-Chipsysteme bei Fragestellungen mit hohen Probendurchsatz und Probenvolumen bis unter 100 nl Anwendung finden.
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