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Molekulare Diagnostik

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Beschreibung

Endlich in zweiter Auflage: das erste deutschsprachige Lehrbuch, das sich umfassend mit der modernen Molekulardiagnostik im medizinischen Labor beschäftigt. Speziell für medizinisch-technische Assistenten entwickelt, gibt das Buch nicht nur eine praxisnahe Einführung in die Diagnostik, sondern vermittelt auch einen hervorragenden Einstieg in die Molekularbiologie und Genetik. Damit nimmt das Buch einen zentralen Platz in der MTA-Ausbildung ein.

Beibehalten wurde der Überblick über die derzeit gängigen Methoden, deren theoretische Grundlagen sowie ihre Anwendungsgebiete in der täglichen Praxis. Besonderer Wert wird auf die Vor- und Nachteile der jeweiligen Untersuchungsmethoden bei Praktikabilität, Sensitivität und Spezifität gelegt. Abgerundet wird der praxisnah geschriebene Leitfaden durch ein Glossar sowie eine Übersicht der gesetzlichen Regelungen zur molekularen Labordiagnostik im deutschsprachigen Raum.

Dr. Frank Thiemann ist Diplombiologe. Nach dem Studium der Biologie an der Universitat Munster folgte ein Forschungsaufenthalt am Institut fur Genetik der Universitat zu Koln, den er 1995 mit der Promotion abschloss. Von 1996 bis 2013 leitete Frank Thiemann das molekularbiologische Labor des MVZ fur Laboratoriumsmedizin in Munster. Sein besonderes Interesse galt der Standardisierung und der Qualitatskontrolle molekularbiologischer Testverfahren. Frank Thiemann war au?erdem Referent fur die Bildungsgesellschaft des Deutschen Verbandes der Technischen Assistenten (DVTA). Seit 2013 ist er als Senior Manager fur die wissenschaftliche Produktentwicklung bei der sorbion GmbH & Co. KG verantwortlich.

Prof. Dr. Paul Cullen ist Facharzt fur Innere Medizin und Laboratoriumsmedizin sowie Klinischer Chemiker und Diplom-Biochemiker. Sein Staatsexamen absolvierte er 1983 am University College Dublin. Paul Cullen promovierte 1988 an der Medizinischen Hochschule Hannover und habilitierte sich 1998 fur das Fach Laboratoriumsmedizin am Institut fur Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin der Universitat Munster. Derzeit leitet Paul Cullen das MVZ Medizinisches Labor Munster GbR Dr. Loer, Prof. Cullen und Kollegen und ist au?erplanma?iger Professor fur Medizin an der Universitat Munster. Seine Forschungsgebiete sind Arteriosklerose und Fettstoffwechsel. Paul Cullen ist Grundungsmitglied der Arbeitsgruppe Molekulare- und Chipdiagnostik der Vereinten Deutschen Gesellschaft fur Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin.

Dr. med. Hanns-Georg Klein ist Facharzt fur Laboratoriumsmedizin mit der Zusatzbezeichnung Medizinische Genetik. Er studierte Humanmedizin in Erlangen und Munchen und promovierte an der Frauenklinik Erlangen. Wahrend eines dreijahrigen Forschungsaufenthalts als Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft und im Rahmen eines Fogarty Fellowships am National Heart, Lung and Blood Institute in Bethesda beschaftigte er sich mit der Genetik von Fettstoffwechselstorungen. Nach seiner Ruckkehr war er in Munchen am Institut fur Klinische Chemie des Klinikums Gro?hadern tatig und leitete ein DFG-Projekt. 1998 grundete er das Labor fur Medizinische Genetik Dr. Klein (heute MVZ Martinsried), 2001 die IMGM Laboratories GmbH. Hanns-Georg Klein ist u.a. Vorsitzender der AG Genomics der DGKL, Fachredakteur der Zeitschrift fur Laboratoriumsmedizin, Mitglied in mehreren medizinischen Fachgesellschaften und unterrichtet an der Universitat Munchen im Fach Klinische Chemie.


Autorentext
Dr. Frank Thiemann ist Diplombiologe. Nach dem Studium der Biologie an der Universitat Munster folgte ein Forschungsaufenthalt am Institut fur Genetik der Universitat zu Koln, den er 1995 mit der Promotion abschloss. Von 1996 bis 2013 leitete Frank Thiemann das molekularbiologische Labor des MVZ fur Laboratoriumsmedizin in Munster. Sein besonderes Interesse galt der Standardisierung und der Qualitatskontrolle molekularbiologischer Testverfahren. Frank Thiemann war au?erdem Referent fur die Bildungsgesellschaft des Deutschen Verbandes der Technischen Assistenten (DVTA). Seit 2013 ist er als Senior Manager fur die wissenschaftliche Produktentwicklung bei der sorbion GmbH & Co. KG verantwortlich.

Prof. Dr. Paul Cullen ist Facharzt fur Innere Medizin und Laboratoriumsmedizin sowie Klinischer Chemiker und Diplom-Biochemiker. Sein Staatsexamen absolvierte er 1983 am University College Dublin. Paul Cullen promovierte 1988 an der Medizinischen Hochschule Hannover und habilitierte sich 1998 fur das Fach Laboratoriumsmedizin am Institut fur Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin der Universitat Munster. Derzeit leitet Paul Cullen das MVZ Medizinisches Labor Munster GbR Dr. Loer, Prof. Cullen und Kollegen und ist au?erplanma?iger Professor fur Medizin an der Universitat Munster. Seine Forschungsgebiete sind Arteriosklerose und Fettstoffwechsel. Paul Cullen ist Grundungsmitglied der Arbeitsgruppe Molekulare- und Chipdiagnostik der Vereinten Deutschen Gesellschaft fur Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin.

Dr. med. Hanns-Georg Klein ist Facharzt fur Laboratoriumsmedizin mit der Zusatzbezeichnung Medizinische Genetik. Er studierte Humanmedizin in Erlangen und Munchen und promovierte an der Frauenklinik Erlangen. Wahrend eines dreijahrigen Forschungsaufenthalts als Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft und im Rahmen eines Fogarty Fellowships am National Heart, Lung and Blood Institute in Bethesda beschaftigte er sich mit der Genetik von Fettstoffwechselstorungen. Nach seiner Ruckkehr war er in Munchen am Institut fur Klinische Chemie des Klinikums Gro?hadern tatig und leitete ein DFG-Projekt. 1998 grundete er das Labor fur Medizinische Genetik Dr. Klein (heute MVZ Martinsried), 2001 die IMGM Laboratories GmbH. Hanns-Georg Klein ist u.a. Vorsitzender der AG Genomics der DGKL, Fachredakteur der Zeitschrift fur Laboratoriumsmedizin, Mitglied in mehreren medizinischen Fachgesellschaften und unterrichtet an der Universitat Munchen im Fach Klinische Chemie.


Inhalt
Vorwort zur 1. Auflage XIII

Vorwort zur 2. Auflage XV

Autorenliste XVII

Glossar XXI

Einführung 1

Teil I Allgemeine Grundlagen und Präanalytik 3

1 Grundlagen der molekularen Diagnostik 5
Frank Thiemann

1.1 Die DNA 5

1.2 Die RNA 9

1.3 DNA-Replikation 12

1.4 Das Gen 13

1.5 Genomorganisation bei Prokaryonten 14

1.6 Genomorganisation bei Eukaryonten 14

1.7 Die Proteinbiosynthese 16

1.7.1 Die Transkription 16

1.7.2 Die Translation 21

1.8 Grundbegriffe in der molekularen Diagnostik 30

1.8.1 Inzidenz 30

1.8.2 Prävalenz 30

1.8.3 Mortalität 31

1.8.4 Letalität 31

1.8.5 Goldstandard 31

1.8.6 Richtigkeit und Präzision 31

1.8.7 Sensitivität und Spezifität 32

1.8.8 Prädiktiver Wert 34

2 Präanalytik in der molekularen Diagnostik 37
Frank Thiemann

2.1 Administrative Maßnahmen 37

2.2 Probengewinnung 38

2.2.1 Zeitpunkt der Probengewinnung 39

2.2.2 Proben- und Transportröhrchen 41

2.3 Hinweise zu Transport und Verpackung 45

2.3.1 Kategorie A UN 2814 45

2.3.2 Kategorie B UN 3373 46

2.3.3 Freigestellte medizinische Proben 46

2.4 Präanalytische Schritte im Labor 46

2.4.1 Räumliche Voraussetzungen 47

2.4.2 Vollautomatische Analysesysteme 49

Teil II Methoden 51

3 Isolierung von Nukleinsäuren 53
Edgar Setzke und Hans Nitschko

3.1 Einleitung 53

3.2 Die Probenvorbereitung 53

3.3 Der Zellaufschluss in Abhängigkeit des Probenmaterials und der zu isolierenden Nukleinsäure 55

3.4 Isolierung von DNA 56

3.4.1 Phenol/Chloroform-Extraktion 56

3.4.2 Silikamembranen oder mit Silika beschichtete Oberflächen (magnetische Partikel) 57

3.4.3 Anionenaustauscher-Säulen 61

3.5 Isolierung von RNA 63

3.5.1 Isolierung von Virus-RNA 63

3.5.2 Isolierung von zellulärer RNA 64

3.6 Manuelle und automatisierte Systeme zur Nukleinsäureisolierung in der molekularen Diagnostik 65

3.6.1 Manuelle Extraktionssysteme 66

3.6.2 Automatisierte Extraktionssysteme 68

3.7 Überprüfung der Menge, Reinheit und Qualität von RNA und DNA 72

3.7.1 Photometrische Bestimmung der Nukleinsäure [Menge/(Reinheit)] 73

3.7.2 Abschätzung der DNA-Menge durch Gelelektrophorese und Anfärbung mit Ethidiumbromid oder anderen Farbstoffen [Menge/(Qualität)] 73

3.7.3 Bioanalyzer [Menge/Qualität] 74

3.7.4 Spotmethode [Menge] 75

3.7.5 DNA/Zellzahlbestimmung durch PCR genomischer Sequenzen [Menge] 76

3.8 Lagerung der isolierten RNA/DNA 77

3.8.1 Lagerung von Standards 78

4 Amplifikation und Detektion von Nukleinsäuren 79
Stefan Lorkowski, Ofert Landt, Carsten Tiemann, Michael Weizenegger, Ulrich Eigner, Charlotte Sager, Frank Thiemann und Paul M. Cullen

4.1 Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) 79

4.1.1 Geschichtlicher Hintergrund 79

4.1.2 Das Prinzip der PCR 80

4.1.3 Die Komponenten der PCR 85

4.1.4 Anforderungen an das Ausgangsmaterial 89

4.1.5 PCR-Zusätze 91

4.1.6 Weitere PCR-Methoden 92

4.2 Entwicklung (Design) von Real time-PCR Assays: Primerauswahl und Sonden 99

4.2.1 Grundsätze 100

4.2.2 Primer 100

4.2.3 Sonden 102

4.2.4 Farbstoffe und Multiplex-PCR 103

4.2.5 Kriterien der Leistungsbewertung 103

4.3 Detektion von PCR-Produkten 106

4.3.1 Agarosegelelektrophorese 106

4.3.2 Chip-Elektrophorese (Lab-on-a-Chip) 109

4.3.3 PCR-ELISA und partikelbasierte Detektion 110

4.3.4 Reverse Hybridisierung 114

4.3.5 HyBeacon-Technologie 118

4.4 Real time-PCR 121

4.4.1 Interkalierende Farbstoffe (SYBR) 121

4.4.2 TaqMan-Sonden 122

Produktinformationen

Titel: Molekulare Diagnostik
Untertitel: Grundlagen der Molekularbiologie, Genetik und Analytik
Editor:
EAN: 9783527688050
ISBN: 978-3-527-68805-0
Digitaler Kopierschutz: Adobe-DRM
Format: E-Book (pdf)
Herausgeber: Wiley-Blackwell
Genre: Mikrobiologie
Anzahl Seiten: 384
Veröffentlichung: 11.11.2014
Jahr: 2014
Auflage: 2. Auflage
Dateigrösse: 28.6 MB