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Title:
METHOD FOR FORGERY-PROOF MARKING; FORGERY-PROOF MARKING AND KIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/072878
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a forgery-proof marking, comprising a support layer (1, 1a, 1b) that has a communicating pore area and a probe configured from a first biomolecule that is held in said layer. To permit the marking to be rapidly and reliably identified in situ, the support layer (1, 1a, 1b) has a first marking surface (6) that contains the probe and a second reference surface (7) that does not contain said probe.

Inventors:
BAUER GEORG (DE)
JOSTEN ANDRE (DE)
WALTER HARALD (DE)
HASSMANN JOERG (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/001058
Publication Date:
September 19, 2002
Filing Date:
February 01, 2002
Export Citation:
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Assignee:
NOVEMBER AG MOLEKULARE MEDIZIN (DE)
BAUER GEORG (DE)
JOSTEN ANDRE (DE)
WALTER HARALD (DE)
HASSMANN JOERG (DE)
International Classes:
B44F1/12; C12M1/34; B42D15/10; C12Q1/68; G01N21/64; G01N21/78; G01N33/52; G01N33/53; G01N33/566; G01N33/58; G07D7/14; (IPC1-7): C12Q1/68
Domestic Patent References:
WO1987006383A11987-10-22
Foreign References:
US5139812A1992-08-18
EP0745690A21996-12-04
US5866336A1999-02-02
DE19811730A11999-09-23
Attorney, Agent or Firm:
Gassner, Wolfgang (Nägelsbachstrasse 49A Erlangen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Identifizierung einer auf einem Gegenstand vorgesehenen fälschungssicheren Markierung, welche eine einen kommunizierenden Porenraum aufweisende Trägerschicht (1, la, lb) mit einer darin aufgenommenen aus ersten Biomolekülen ge bildeten Sonde aufweist, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) eine erste die Sonde ent haltende Markierungsfläche (6) und eine zweite die Sonde nicht enthaltende Referenzfläche (7) aufweist, mit folgenden Schritten : aa) Imprägnieren der Trägerschicht (1, la, lb) mit einem Identifizierungsmittel (11), welches zumindest abschnittswei se zu den ersten Biomolekülen komplementär ausgebildete zwei te Biomoleküle enthält und bb) Identifizieren einer in der Trägerschicht (1, la, lb) zwischen den ersten und den zweiten Biomolekülen auftretenden Reaktion, wobei die Markierungsfläche (6) beobachtet und ein davon aus gehendes Fluoreszenzsignal ausgewertet wird, und wobei eine Kontrolle durch Beobachtung der Referenzfläche durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) beim Schritt lit. bb mit Licht einer vorgegebenen Wellenlänge bestrahlt, und eine die spezifische Bindung des ersten mit dem zweiten Biomolekül anzeigende Fluoreszenzreak tion beobachtet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (1, la, Ib) aus einem lichtdurchlässigen oder einem reflektierenden Material hergestellt ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (1, la, Ib) aus einem der folgenden Mate rialien hergestellt wird : Zellulose, Nitrozellulose, Nylon, Polyacrylamidgel, poröses Si02, Glasfaserflies.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Markierungsfläche mit einem die Sonde enthaltenden Ge misch unterschiedlicher Biomoleküle versehen ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sonde aus einem der folgenden Biopolymere gebildet ist : synthetische einzelsträngige Nukleinsäuren oder deren natür liche und/oder synthetische Analoga, Antigene, Proteine, wie Antikörper, Antikörperfragmente, Derivate von Antikörpern oder Antikörperfragmenten, Nukleinsäurebindende Proteine, Rezeptoren, Liganden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sonde in einer vorgegebenen geometrischen Anordnung auf die Trägerschicht (1, la, lb) aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sonde mittels eines Druckverfahrens, vorzugsweise mittels eines Tintenstrahldruckkopfs, auf die Trägerschicht (1, la, Ib) aufgetragen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) eine erste Auftragfläche (5a) aufweist, die mit der Markierungsfläche (6) oder einer Mehr zahl von Markierungsflächen über einen ersten Weg (8) oder erste Wege verbunden ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Auftragfläche (5a) mit der Referenzfläche (7) oder einer Mehrzahl an Referenzflächen über einen zweiten Weg (9) oder zweite Wege verbunden ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine zweite und/oder weitere Auftragflächen (5,5a, 5b) vor gesehen sind, welche mit einer oder mehreren Markierungs (6) und/oder Referenzflächen (7) verbunden sind.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Identifizierungsmittel (11) entlang eines ersten und/oder zweiten Wegs mittels Kapillarkräften von der Auftragfläche (5,5a, 5b) zur Markierungs (6) und/oder Referenzfläche (7) transportiert wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (1, la, Ib) zumindest abschnittsweise mit einer Schutzschicht (3) überdeckt ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzschicht (3) transparent ausgebildet ist.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) mittels eines Klebstoffs oder durch Laminierung am zu markierenden Gegenstand befestigt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) an ihrer befestigungsseitigen Oberfläche mit einer, vorzugsweise eine abziehbare Schutzfo lie aufweisenden, Klebefolie versehen ist.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Identifizierungsmittel (11) ein dessen Verbreitung in der Trägerschicht (1, la, Ib) anzeigender Farbstoff zugesetzt wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Identifizierungsmittel (11) mittels einer Kapillare (10) eines Stifts oder einer Pipette auf die auf der Trägerschicht (1, la, lb) ausgebildete Auftragfläche (5,5a, 5b) aufgegeben wird.
19. Fälschungssichere Markierung mit einer einen kommunizie renden Porenraum aufweisenden Trägerschicht (1, la, lb) und einer darin aufgenommenen aus einem ersten Biomolekül gebil deten Sonde, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (1, la, Ib) eine erste die Sonde enthalten de Markierungsfläche (6) und eine zweite die Sonde nicht ent haltende Referenzfläche (7) aufweist.
20. Fälschungssichere Markierung nach Anspruch 19, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) aus einem lichtdurchlässigen oder einem reflektierenden Material hergestellt ist.
21. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei die Trägerschicht (1, la, Ib) aus einem der folgenden Materialien hergestellt ist : Zellulose, Nitrozellu lose, Nylon, Polyacrylamidgel, poröses Si02, Glasfaserflies.
22. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Markierung aus einem die Sonde enthaltenden Gemisch unterschiedlicher Biomoleküle gebildet ist.
23. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die Sonde aus einem der folgenden Biopolymere gebildet ist : synthetische einzelsträngige Nukleinsäuren oder deren natürliche und/oder synthetische Analoga, Antigene, Proteine, wie Antikörper, Antikörperfragmente, Derivate von Antikörpern oder Antikörperfragmenten, Nukleinsäurebindende Proteine, Rezeptoren, Liganden.
24. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei die Sonde in einer vorgegebenen geometrischen Anordnung auf der Trägerschicht (1, la, lb) aufgebracht ist.
25. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei die Sonde mittels eines Druckverfahrens, vor zugsweise mittels eines Tintenstrahldruckkopfs, auf die Trä gerschicht (1, la, lb) aufgebracht ist.
26. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) eine erste Auf tragfläche (5a) aufweist, die mit der Markierungsfläche (6) oder einer Mehrzahl von Markierungsflächen über einen ersten Weg (8) oder erste Wege verbunden ist.
27. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei die erste Auftragfläche (5a) mit der Referenz fläche (7) oder einer Mehrzahl an Referenzflächen über einen zweiten Weg (9) oder zweite Wege verbunden ist.
28. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei eine zweite und/oder weitere Auftragflächen (5, 5a, 5b) vorgesehen sind, welche mit einer oder mehreren Mar kierungs (6) und/oder Referenzflächen (7) verbunden sind.
29. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 28, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) zumindest ab schnittsweise mit einer Schutzschicht (3) überdeckt ist.
30. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 29, wobei die Schutzschicht (3) transparent ausgebildet ist.
31. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 30, wobei die Trägerschicht (1, la, lb) mittels eines Klebstoffs oder einer Laminierung am zu markierenden Gegen stand befestigt ist.
32. Fälschungssichere Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 31, wobei die Trägerschicht (1, la, Ib) an seiner befe stigungsseitigen Oberfläche mit einer, vorzugsweise eine ab ziehbare Schutzfolie aufweisenden, Klebefolie versehen ist.
33. Kit mit einer fälschungssicheren Markierung nach einem der Ansprüche 19 bis 32 und einem zur Sonde korrespondieren den zweite Biomoleküle enthaltenden Identifizierungsmittel (11).
34. Kit nach Anspruch 33, wobei die Sonde aus einem der fol genden Biopolymere gebildet ist : synthetische einzelsträngige Nukleinsäuren oder deren natürliche und/oder synthetische Analoga, Antigene, Proteine, wie Antikörper, Antikörperfrag mente, Derivate von Antikörpern oder Antikörperfragmenten, Nukleinsäurebindende Proteine, Rezeptoren, Liganden.
35. Kit nach Anspruch 34 oder 35, wobei das Identifizie rungsmittel ein zumindest abschnittsweise komplementär zum ersten Biopolymer ausgebildetes molecular beacon ist.
36. Kit nach einem der Ansprüche 33 bis 35, wobei das Iden tifizierungsmittel (11) in einer Kapillare (10), einem Stift oder einer Pipette aufgenommen ist.
37. Kit nach einem der Ansprüche 33 bis 36, wobei dem Iden tifizierungsmittel (11) ein Farbstoff beigemischt ist.
Description:
Verfahren zur fälschungssicheren Markierung, fälschungssiche- re Markierung und Kit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fälschungssicheren Markierung, eine fälschungssichere Markierung nach dem Ober- begriff des Anspruchs 19 und einen Kit mit einer fälschungs- sicheren Markierung.

Die Erfindung betrifft insbesondere den Sicherheits-, Kodie- rungs-und Identifikationsbereich.

Aus der DE 197 38 816 AI ist es bekannt, an einen Feststoff zur Markierung gebundene Nukleinsäuren zu verwenden. Zur De- tektion müssen die Nukleinsäuren allerdings vom Feststoff durch ein Extraktionsverfahren entfernt werden. Die in Lösung vorliegenden Nukleinsäuren müssen dann mittels einer spezifi- schen Reaktion, wie der PCR, vervielfältigt werden. In nach- folgenden Schritten wird die vervielfältigte Nukleinsäurese- quenz analysiert. Das Verfahren ist zeit-und arbeitsaufwen- dig und nicht für einen Nachweis der Echtheit vor Ort geeig- net. Zudem ist eine Extraktion der zur Markierung aufgebrach- ten Nukleinsäuren nicht bei jedem Feststoff möglich oder er- wünscht.

Ein weiteres Verfahren zum Identifizieren einer an einem Festkörper vorgesehenen Markierung ist aus der DE 198 11 730 AI bekannt. Die Markierung weist als Sonde eine an eine feste Phase gebundene Nukleotidsequenz auf. Die Nukleotidsequenz wird mit einer korrespondierenden Nukleotidsequenz in Kontakt gebracht, die an eine weitere feste Phase eines Detektions- mittels gebunden ist. Dieses Verfahren ist nur für plane Oberflächen, die einen engen Kontakt von Markierungs-und De- tektionsseite ermöglichen, geeignet. Das Binden der Sonde und des Detektionsmittels an feste Phasen ist aufwendig. Die an den festen Phasen gebundenen Markierungs-und Detektionsmole-

küle sind gegen mechanische Beanspruchung instabil und gegen- über Verschmutzung anfällig, was eine geringe Stabilität der Markierung in sich birgt.

Aus der gattungsbildenden US 5,139,812 ist es bekannt, eine vorgegebene Nukleinsäure enthaltende Tinte zur fälschungssi- cheren Markierung von Gegenständen zu verwenden. Die Markie- rung ist an einer geheimen Stelle eines wertvollen Gegenstan- des aufgebracht. Um eine Mehrzahl von Gegenständen unter- scheidbar zu markieren, werden mit der Tinte unterschiedliche Beschriftungen aufgebracht. Die Identifikation einer solcher- maßen aufgebrachten Markierung erfolgt durch Bindung einer weiteren Nukleinsäure an die vorgegebene Nukleinsäure, und durch Identifikation der Bindung. Dazu muß die Markierung vom Gegenstand entfernt und mittels eines mehrstufigen Verfah- rens, z. B. mittels Antikörper oder durch die Identifizierung einer radioaktiven Markierung, nachgewiesen werden. Die Iden- tifikation der Markierung ist aufwendig. Sie kann nicht vor Ort durchgeführt werden. Ein ähnliches Verfahren ist auch aus der WO 87/06383 bekannt.

Die EP 0 745 690 A2 beschreibt sogenannte"molecular beacons" und deren Anwendung für die Hybridisierung. Eine Verwendung zur Detektion von Markierungen ist aus diesem Dokument nicht bekannt.

Die US 5, 866, 336 beschreibt mit einem Fluorophor markierte Primer. Die Primer werden mittels der Polymerase-Kettenreak- tion amplifiziert. Im hybridisierten Zustand wird eine Rück- faltung der Primer aufgelöst. Das Fluoreszenzverhalten des am Primer vorgesehenen Fluorophors ändert sich damit. Das be- kannte Verfahren ist für eine schnelle Identifikation einer Markierung ungeeignet, weil es die kosten-und zeitaufwendige Polymerase-Kettenreaktion erfordert.

Die DE 199 01 761 offenbart ein Verfahren zum Nachweis der Hybridisierung von DNA mittels Änderung eines Redox- Potentials. Eine solche Änderung des Redox-Potentials ist nicht ohne weiteres zu erfassen. Das bekannte Verfahren er- laubt ebenfalls keine schnelle und einfache Identifikation einer Markierung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine fälschungssichere Markierung angegeben werden, die eine einfache und schnelle Identifizierung der Markierung vor Ort erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche l, 19 und 33 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 18, 20 bis 32 und 34 bis 37 geben weitere vorteilhafte Merkmale an.

Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Identifizie- rung einer auf einem Gegenstand vorgesehenen fälschungssiche- ren Markierung vorgesehen, welche eine einen kommunizierenden Porenraum aufweisende Trägerschicht mit einer darin aufgenom- menen aus ersten Biomolekülen gebildeten Sonde aufweist, wo- bei die Trägerschicht eine erste die Sonde enthaltende Mar- kierungsfläche und eine zweite die Sonde nicht enthaltende Referenzfläche aufweist mit folgenden Schritten : aa) Imprägnieren der Trägerschicht mit einem Identifizie- rungsmittel, welches zumindest abschnittsweise zu den ersten Biomolekülen komplementär ausgebildete zweite Biomoleküle enthält und bb) Identifizieren einer in der Trägerschicht zwischen den ersten und den zweiten Biomolekülen auftretenden Reakti- on, wobei die Markierungsfläche beobachtet und ein davon ausgehendes Fluoreszenzsignal ausgewertet wird, und wo-

bei eine Kontrolle durch Beobachtung der Referenzfläche durchgeführt wird.

Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt eine fälschungssichere Markierung und eine schnelle und einfache Identifizierung der Markierung.

Indem die Trägerschicht eine die erste Sonde enthaltende Mar- kierungsfläche und eine die zweite Sonde nicht enthaltende Referenzfläche aufweist, ist eine Kontrolle des gemessenen Fluoreszenzsignals möglich. Die Beobachtung der Referenzflä- che ermöglicht eine Aussage über den Hintergrund der Messung.

So kann mit hoher Zuverlässigkeit eine Identifizierung der Markierung erfolgen. Der Begriff"Referenzfläche"ist allge- mein zu verstehen. Sofern es sich bei der Trägerschicht um einen Bestandteil des zu markierenden Gegenstandes selbst handelt, kann es sich bei der Referenzfläche auch um die Oberfläche des markierten Gegenstands handeln. Die Referenz- fläche kann auch mit der Markierungsfläche identisch sein, wenn die Referenzfläche vor dem Imprägnieren der Träger- schicht mit dem Identifizierungsmittel beobachtet und eine Messung des Hintergrunds durchgeführt wird. Danach kann die Trägerschicht mit dem Identifizierungsmittel imprägniert wer- den und dann das davon ausgehende Fluoreszenzsignal gemessen und ausgewertet werden.

Zur Identifizierung werden die Markierungsfläche und die Re- ferenzfläche beobachtet und insbesondere die Differenz der davon ausgehenden Floureszenzsignale ausgewertet. Die Auswer- tung kann automatisch mit einem geeigneten Handgerät erfol- gen.

Die Beobachtung eines von der Markierungsfläche ausgehenden Fluoreszenzsignals ermöglicht eine Detektion einer zwischen dem ersten und dem zweiten Biomolekül auftretenden spezifi-

sche Reaktion in einer Stufe, insbesondere unter Weglassung eines Waschschrittes oder des Hinzufügens weiterer chemischer Reagenzien. Es ist insbesondere nicht erforderlich, die zur Markierung verwendeten ersten Biomoleküle von der Träger- schicht zu entfernen, danach zu amplifizieren und anschlie- ßend einen Nachweis durch Hinzufügen zweiter Biomoleküle zu führen. Ferner ist es nicht erforderlich, nach dem Aufbringen des Identifizierungsmittels einen Waschschritt oder dgl. durchzuführen. Auch ist es nicht erforderlich zur Identifi- zierung der Markierung die Trägerschicht vom markierten Ge- genstand zu entfernen.-Die vorgeschlagene Markierung läßt sich einfach und kostengünstig herstellen. Sie eignet sich hervorragend zur Markierung von in zunehmendem Ausmaß ge- fälschten Markenprodukten, z. B. Zigaretten, Kleidung, Autoer- satzteilen und dgl.. Mit der vorgeschlagenen Markierung ist es dem Hersteller der Markenprodukte möglich, die z. B. bei Großhändlern auf Lager befindlichen Waren stichprobenartig auf deren Authentizität zu prüfen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Trägerschicht beim Schritt lit. bb) mit Licht einer vorgegebenen Wellenlän- ge bestrahlt, und es wird eine die spezifische Bindung des ersten mit dem zweiten Biomolekül anzeigende Fluoreszenzreak- tion beobachtet. Eine solche Nachweisreaktion läßt sich ein- fach vor Ort mittels eines geeigneten Handgeräts durchführen.

Die Trägerschicht kann aus einem lichtdurchlässigen oder ei- nem reflektierenden Material hergestellt sein. Es kann sich' dabei z. B. um ein Glasfaserflies handeln. Die Glasfasern kön- nen verspiegelt sein. Mit dieser Maßnahme kann erheblich die aus der Trägerschicht ausgekoppelte Lichtausbeute erhöht wer- den.

Die Trägerschicht wird zweckmäßigerweise aus einem der fol- genden Materialien hergestellt : Zellulose, Nitrozellulose, Nylon, Polyacrylamidgel, poröses Si02, Glasfaserflies.

Die Markierungsfläche kann mit einem die Sonde enthaltenden Gemisch unterschiedlicher Biomoleküle versehen sein. Das er- höht die Fälschungssicherheit der Markierung. Potentiellen Fälschern ist nicht bekannt, welches der in der Trägerschicht aufgenommenen Biomoleküle als Markierung benutzt wird. Außer- dem lassen sich die Biomoleküle kaum analysieren bzw. identi- fizieren.

Die Sonde ist zweckmäßigerweise aus einem der folgenden Bio- polymere gebildet : synthetische einzelsträngige Nukleinsäuren oder deren natürliche und/oder synthetische Analoga, Antige- ne, Proteine, wie Antikörper, Antikörperfragmente, Derivate von Antikörpern oder Antikörperfragmenten, Nukleinsäure- bindende Proteine, Rezeptoren, Liganden. Auch ähnlich wirken- de Biomoleküle können selbstverständlich zur Herstellung der Sonde benutzt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann die Sonde in einer vorgegebenen geometrischen Anordnung auf der Trägerschicht aufgebracht werden. Sie kann mittels eines Druckverfahrens, z. B. mittels eines Tintenstrahldruckkopfs oder mittels Sieb- druck, auf die Trägerschicht aufgetragen werden. Bei der geo- metrischen Anordnung kann es sich um ein vorgegebenes Muster, z. B. einen Barcode handeln.

Ferner ist es von Vorteil, daß die Trägerschicht eine erste Auftragfläche aufweist, die mit der Markierungsfläche oder einer Mehrzahl von Markierungsflächen über einen ersten Weg oder erste Wege verbunden ist. Die erste Auftragfläche kann auch mit der Referenzfläche oder einer Mehrzahl von Referenz- flächen über einen zweiten Weg oder zweite Wege verbunden

sein. Es kann auch eine zweite und/oder weitere Auftragflä- chen vorgesehen sein, welche mit einer oder mehreren Markie- rungs-und/oder Referenzflächen verbunden sind. In den vorge- nannten Fällen wird das Identifizierungsmittel entlang des ersten und/oder zweiten Wegs mittels Kapillarkräften von der/den Auftragfläche/n zur Markierungs-und/oder Referenz- fläche transportiert. Die Trägerschicht ist zweckmäßigerweise zumindest abschnittsweise mit einer Schutzschicht überdeckt, welche transparent ausgebildet sein kann. Mit den vorgenann- ten Merkmalen ist es möglich, die Auftragfläche z. B. als Aus- nehmung in der Schutzschicht auszubilden. Die von der Auf- tragfläche entfernt angeordnete Markierungs-und/oder Refe- renzfläche/n können in diesem Fall von der Schutzschicht ab- gedeckt und vor Kontaminationen geschützt sein. Das erhöht weiter die Zuverlässigkeit des vorgeschlagenen Verfahrens.

Die transparente Ausbildung der Schutzschicht ermöglicht eine fluoreszenzoptische Identifizierung der Markierung.

Nach einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal ist die Trägerschicht mittels eines Klebstoffs oder durch Lami- nierung am zu markierenden Gegenstand befestigt. Die Träger- schicht kann an ihrer befestigungsseitigen Oberfläche mit ei- ner, vorzugsweise eine abziehbare Schutzfolie aufweisenden, Klebefolie versehen sein. Die Trägerschicht kann also nach Art eines selbstklebenden Etiketts ausgebildet sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann dem Identifizierungs- mittel ein dessen Verbreitung in der Trägerschicht anzeigen- der Farbstoff zugesetzt werden. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Markierungs-und/oder Referenzfläche/n ent- fernt von der Auftragfläche angeordnet sind. In diesem Fall kann mittels des Farbstoffs kontrolliert werden, ob das Iden- tifizierungsmittel mittels Kapillarkräften tatsächlich bis zur Markierungs-und/oder Referenzfläche transportiert worden

ist. Die Kontrolle der Verbreitung des Identifizierungsmit- tels kann auch durch eine Leitfähigkeitsmessung erfolgen.

Das Identifizierungsmittel kann mittels einer Kapillare auf die auf der Trägerschicht ausgebildete Auftragfläche aufgege- ben werden. In der Kapillare kann auch einfache Weise eine geeignete vorgegebene Menge des Identifizierungsmittels auf- genommen sein. Das Identifizierungsmittel kann aber auch in einem Stift oder einer Pipette aufgenommen sein.

Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist bei einer fälschungs- sicheren Markierung vorgesehen, daß die Trägerschicht an eine erste die Sonde enthaltende Markierungsfläche und eine zweite die Sonde nicht enthaltende Referenzfläche aufweist.-Eine solche Markierung kann einfach, schnell und mit hoher Zuver- lässigkeit vor Ort mittels fluoreszenzoptischer Methoden identifiziert werden. Es ist nicht erforderlich, eine solche Markierung zur Identifizierung vom markierten Gegenstand ent- fernen und mittels aufwendiger naßchemischer Methoden zu be- handeln. Wegen der vorteilhaften Ausgestaltungen der Markie- rung wird auf die vorangegangenen Ausführungen verwiesen, welche sinngemäß auch für die beanspruchte fälschungssichere Markierung zutreffen.

Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein Kit mit einer er- findungsgemäßen fälschungssicheren Markierung und einer ein zur Sonde korrespondierendes zweites Biomolekül enthaltendes Identifizierungsmittel vorgesehen.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Kits kann das Identifizierungsmittel in einer Kapillare aufgenom- men sein. Die Kapillare kann z. B. wie eine Miene in einer stiftartigen Halterung aufgenommen sein.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. la eine Draufsicht auf eine zweite fälschungssi- chere Markierung, Fig. 1b eine Querschnittsansicht nach Fig. la, Fig. 2a eine Draufsicht auf eine zweite fälschungssi- chere Markierung, Fig. 2b eine Querschnittsansicht nach Fig. 2a, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine dritte fälschungssi- chere Markierung, Fig. 4 die Signalstärke in Abhängigkeit unterschied- licher DNA-Sequenzen, Fig. 5 die Reproduzierbarkeit des Fluoreszenzsignals, Fig. 6 die Reproduzierbarkeit der in den Träger ein- gebrachten Menge an Identifizierungsmittel, Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht einer fälschungssicheren Markierung sowie eines Identifizierungsmittels und Fig. 8a-d den Verfahrensablauf in schematischen Quer- schnittsansichten.

In den in Fig. la bis 3 sind verschiedene Ausführungsformen fälschungssicherer Markierungen gezeigt. Die fälschungssiche- ren Markierungen sind dabei jeweils nach Art eines Etiketts ausgeführt.

Bei der in den Fig. la und b gezeigten ersten fälschungssi- cheren Markierung ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Träger- schicht bezeichnet, welche einen kommunizierenden Porenraum aufweist. Die Trägerschicht kann z. B. aus einem Filterpapier, einem Glasfaserfließ oder dgl. bestehen. In der Trägerschicht aufgenommen ist ein ersten Biomolekül, z. B. 3 pmol eines Oli- gonukleotids mit einer Länge von 30 bp. Das Biomolekül kann z. B. kovalent an die Trägerschicht gebunden sein. Die Träger- schicht 1 ist aufgebracht auf einen Träger 2. Dabei kann es sich um eine Kunststoff-oder Metallfolie oder einen Glasträ- ger handeln, deren der Trägerschicht 1 abgewandte Seite mit einem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet ist. Es ist aber auch möglich, die Trägerschicht 1 mittels eines doppel- seitigen Klebebands auf dem Träger 2 zu befestigen. Die Deck- schicht kann z. B. aus einer silikonisierten Kunststoffschicht oder einem silikonisierten Papier bestehen. Eine Schutz- schicht 3 überdeckt randlich die Trägerschicht 1. Sie dient zur Fixierung der Trägerschicht 1 sowie zu deren Schutz. Eine in der Schutzschicht 3 vorgesehene Ausnehmung 4 begrenzt eine Auftragfläche 5. Die Auftragfläche 5 dient zur Aufnahme eines flüssigen Identifizierungsmittels. Das auf die Auftragfläche 5 aufgetragene flüssige Identifizierungsmittel wird mittels Kapillarkräften in das Innere der Trägerschicht 1 eingesaugt.

Bei der in den Fig. la und lb gezeigten ersten fälschungssi- cheren Markierung ist die Trägerschicht 1 in Form dreier mit- einander verbundener Kreisflächen ausgebildet. Eine erste Kreisfläche bildet eine Markierungsfläche 6, eine zweite da- mit verbundene Kreisfläche die Auftragfläche 5 und eine drit- te mit der Auftragfläche 5 verbundene Kreisfläche eine Refe- renzfläche 7. Die so ausgebildete Trägerschicht 1 ist wieder- um auf einem Träger 2 ausgebracht. Sie ist überdeckt mit ei- ner, z. B. aus einer transparenten Kunststoffolie hergestell- ten, Schutzschicht 4. Die Schutzschicht 4 weist im Bereich

der zweiten Kreisfläche eine kreisrunde Ausnehmung 4 auf, welche die Auftragfläche 5 bildet. Im vorliegenden Beispiel enthält lediglich die Markierungsfläche 6 das erste Biomole- kül. Die Auftragfläche 5 und die Referenzfläche 7 enthalten nicht das erste Biomolekül. Im vorliegenden Ausführungsbei- spiel sind die Markierungsfläche 6 und die Referenzfläche 7 vollflächig abgedeckt mit der Schutzschicht 3. Darin zur Identifizierung bzw. zur Referenz enthaltende Biomoleküle sind besonders gut geschützt.-Beim Aufbringen eines flüssi- gen Identifizierungsmittels auf die Auftragfläche 5 wird die- ses mittels Kapillarkräften sowohl in die Markierungsfläche 6 als auch in die Referenzfläche 7 gesaugt. Es kommt dort ggf. zur Reaktion des ersten Biomoleküls mit einem im Identifizie- rungsmittel enthaltenen dazu korrespondierenden zweiten Bio- molekül, welches z. B. als molecular beacon ausgebildet sein kann. Bei der Reaktion auftretendes Fluoreszenzlicht wird durch die transparente Schutzschicht 3 ausgekoppelt und kann als Identifizierungssignal beobachtet werden.

Bei der in den Fig. 2a und b gezeigten zweiten fälschungssi- cheren Markierung steht eine erste Auftragfläche 5a in Ver- bindung mit der Markierungsfläche 6. Eine zweite Auftragflä- che 5b steht in Verbindung mit der Referenzfläche 7. Die er- ste Auftragfläche 5a und die Markierungsfläche 6 sind Be- standteil einer ersten Trägerschicht la, die zweite Auftrag- fläche 5b und die damit verbundene Referenzfläche 7 sind Be- standteil einer zweiten Trägerschicht lb. Die erste Träger- schicht la und zweite Trägerschicht lb sind voneinander ge- trennt. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die erste Auftragfläche 5a und zweite Auftragfläche 5b mit unterschied- lichen Identifizierungssubstanzen zu beaufschlagen.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht einer dritten fälschungssicheren Markierung. Die Auftragfläche 5 ist hier über erste Wege 8 mit einer Mehrzahl an Markierungsflächen verbunden. Sie ist

ferner verbunden über zweite Wege 9 mit einer Mehrzahl an Re- ferenzflächen 7. Ein auf die Auftragfläche 5 aufgebrachtes flüssiges Identifizierungsmittel wird mittels Kapillarkräften über die ersten 8 und die zweiten Wege 9 zu den Markierungs- 6 und Referenzflächen 7 transportiert. Die Markierungs-7 und Referenzflächen 8 sind jeweils vollflächig mit der Schutz- schicht 3 überdeckt.

Fig. 4 zeigt im Vergleich die Stärke eines Fluoreszenzsi- gnals, welche auf der Y-Achse in mV angegeben ist. Darge- stellt sind die Ergebnisses des Hintergrunds, einer Hybridi- sierung mit einem moleculare beacon, wobei entweder 6,4,2 oder 0 Basenfehlpaarungen entlang des hybridisierten Ab- schnitts auftreten. Bereits eine Fehlpaarung von 2 Basen ist mit dem vorliegenden Verfahren unterscheidbar. Eine Fehlpaa- rung von 4 Basen führt zu einem drastisch niedrigeren Signal.

Das belegt die hohe Spezifität des erfindungsgemäßen Verfah- rens.

In Fig. 5 ist die Signalintensität auf der Y-Achse in mV wie- dergegeben. Geprüft worden ist hier die Reproduzierbarkeit eines Signals bei wiederholter Verwendung eines Identifikati- onsmittels mit ein und demselben molecular beacon. Es zeigt sich, daß das auftretende Signal eine Schwankung von 4,7% ge- genüber einem Mittelwert aufweist.

In Fig. 6 ist die Reproduzierbarkeit der Befüllung einer vor- gegebenen Trägerschicht gezeigt. Auf der Y-Achse aufgetragen ist das in der Trägerschicht jeweils aufgenommene Volumen an Identifizierungsmittel. Der Befüllungsgrad ist gravimetrisch bestimmt worden. Er zeigt eine mittlere Abweichung von 7,2% gegenüber einem Mittelwert.

Fig. 7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Aus- führungsbeispiels des Verfahrens. Dabei ist ein flüssiges

Identifizierungsmittel in einer Kapillare 10 in einer Menge von 1 pl aufgenommen. Die Kapillare 10 kann z. B. nach Art ei- ner Miene in einem Stift gehalten sein. Das Identifizierungs- mittel enthält zweckmäßigerweise in einer Konzentration von 1 pmol/pl ein molecular beacon in einem Dig Easyhyb-Puffer (Ro- che, Biomedicals). Der Lösung kann ein gelber Farbstoff, z. B. der Lebensmittelfarbstoff E 104 zugesetzt sein. Das Identifi- zierungsmittel 11 kann aus der Kapillare 10 aufgetropft wer- den auf eine Auftragfläche 5 der Trägerschicht 1. Im Bereich der Auftragfläche 5 ist die Trägerschicht 1 nicht von der Schutzschicht 3 abgedeckt. Die Markierungsfläche 6 ist hier als eine einen kommunizierenden Porenraum aufweisende erste Schicht ausgebildet, welche auf der Trägerschicht 1 aufliegt.

Die Referenzfläche 7 ist hier aus einer zweiten einen kommu- nizierenden Porenraum aufweisenden Schicht ausgebildet, wel- che ebenfalls auf der Trägerschicht aufliegt. Die erste und/oder zweite Schicht kann z. B. aus einer Nylon-Membran (Amersham Hybond N+) hergestellt sein, wobei darin 3 pmol ei- nes 30 bp Oligonukleotids als erstes Biomolekül aufgenommen sind. Sowohl die Markierungsfläche 6 als auch die Referenz- fläche 7 sind überdeckt von der Schutzschicht 3, welche als transparente Kunststoffolie ausgebildet ist.

Auf die Auftragfläche 5 aufgebrachtes Identifizierungsmittel wird mittels Kapillarkräften zur Markierungs-6 und zur Refe- renzfläche 7 transportiert. Ein eventuell auftretendes Signal wird über die transparente Schutzschicht 3 ausgekoppelt.

In den Fig. 8a bis d ist das erfindungsgemäße Verfahren noch- mals in Einzelschritten schematisch gezeigt.

Das mittels Kapillarkräften in die Markierungs-6 und Refe- renzfläche 7 eingesaugte Identifizierungsmittel wird mit ei- ner Anregungslichtquelle 12 bestrahlt. Die in der Markie- rungsfläche 6 enthaltenen ersten Biomoleküle hybridisieren

mit in der Identifizierungssubstanz 11 enthaltenen zweiten Biomolekülen, welche zumindest abschnittsweise korrespondie- rend zu den ersten Biomolekülen ausgebildet sind. Die zweiten Biomoleküle sind zweckmäßigerweise als molecular beacon aus- geführt. Das molecular beacon kann mit einem NIR-Fluorophor und einem dafür geeigneten Quencher am 3'bzw. 5'Ende verse- hen sein. Zweckmäßigerweise wird als Fluorophor Cy 5 (Amer- sham) und als Quencher BHQ 3 (Biosearch Technologies Inc.) verwendet. Bei der Hybridisierung kommt es zu einer Änderung der Sekundärstruktur des molecular beacons. Ein am molecular beacon vorgesehene fluorophore Markierung kann nach erfolgter Hybridisierung mittels einer Anregungslichtquelle 12, z. B. eine Laserdiode, angeregt werden. Das Anregungslicht kann mit einem herkömmlichen polymerischen Filter Roscolene 862-True Blue- (Rosco) gefiltert werden. Das vom Fluorophor abge- strahlte Fluoreszenzlicht koppelt aus der Schutzschicht 3 aus und kann mittels einer Photodiode beobachtet werden. Das Auf- treten des Fluoreszenzsignals zeigt die Authentizität der Markierung an.

Wie aus den Fig. 8a bis d ersichtlich ist, kann die Authensi- tät der Markierung schnell und einfach vor Ort geprüft wer- den. Der Prüfvorgang nimmt lediglich etwa 10 Sekunden in An- spruch. Es ist kein Waschvorgang oder kein Entfernen der Mar- kierung vom markierten Gegenstand erforderlich. Das vorge- schlagene Verfahren sowie die fälschungssichere Markierung eignet sich hervorragend zur Markierung von Massenprodukten.

Deren Identifizierung kann mit einem kostengünstig herstell- baren Handgerät erfolgen.

Bezugszeichenliste 1 Trägerschicht 2 Träger 3 Schutzschicht 4 Ausnehmung 5 Auftragfläche 6 Markierungsfläche 7 Referenzfläche 8 erster Weg 9 zweiter Weg 10 Kapillare 11 Identifizierungssubstanz 12 Anregungslichtquelle