DE10145831A1

DE10145831A1 - Verfahren zur Individualisierung von Materialien mit Hilfe von Nukleotid-Sequenzen

Info

Publication number: DE10145831A1
Application number: DE10145831A
Authority: DE
Inventors: Arno Steckenborn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2003-04-03

Abstract

Verfahren zur Individualisierung von Materialien, bei dem ein Material mit wenigstens einer spezifischen Nukleotid-Sequenz versieht, welche für eine oder mehrere Informationen über das Material kodiert. Das Verfahren ist insbesondere zur Anwendung vor Ort geeignet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Individualisierung von Materialien hinsichtlich verschiedener Eigenschaften, wie Herkunft, Hersteller, Zusammensetzung, Herstellungsdatum, Verfallsdatum, Chargennummer etc.
Es ist bekannt und üblich, Waren und Produkte verschiedenster Art mit elektronischen Etiketten, sogenannten Identlabels zu versehen, welche Auskunft über bestimmte Kriterien im Zusammenhang mit dem Produkt, wie Herkunft, Hersteller, aber insbesondere den Preis geben. Für die maschinelle Erfassung solcher Informationen wird üblicherweise ein zweifarbiger Strichcode (Barcode) verwendet. Verschieden breite Streifen, in der Abfolge schwarzweiß, stellen eine maschinenlesbare Kodierung dar. Die Kodierung ist eine Kennung, beispielsweise für Herkunftsland und eine Nummer, die dem Hersteller zugewiesen wurde und die jeweils nur für ein Produkt gültig ist. Sie ist daher für alle Packungen gleich und wird auf einer Druckmaschine erzeugt und für die Verpackung von einem Zulieferer beigestellt.
Möchte man nun aktuelle Daten über ein Produkt, wie das Verfallsdatum, das Herstellungslos oder dergleichen in die Kodierung miteinbringen, dann müsste der Barcode vor Ort erzeugt und unmittelbar auf die Packung vor dem Verpackungs- bzw. Abfüllvorgang aufgedruckt werden. Eine solche Vorgehensweise wäre arbeits- und kostenintensiv.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Individualisierung von Materialien hinsichtlich verschiedener Kriterien wie Zusammensetzung, Herstellungsort, Herstellungsdatum, Verfallsdatum und/oder Chargennummer etc. zur Verfügung zu stellen, das sich produktbezogen und individuell in einfacher Weise rasch vor Ort durchführen lässt und fälschungsicher ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Individualisierung von Materialien, bei dem man ein Material mit wenigstens einer spezifischen Nukleotid-Sequenz versieht, welche für eine oder mehrere Informationen über das Material kodiert.
Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass je nach Verwendungszweck die Nukleotid-Sequenzen nach einem vorgegebenen Muster aus vier Einzelbehältnissen mit den Nukleotiden, Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) sukzessive aufgebaut und direkt als Markierung abgegeben werden können.
Unter Nukleotid-Sequenz versteht man im Rahmen der Erfindung insbesondere relativ kurzkettige DNA-Sequenzen, sogenannte Oligonukleotide, mit 30 bis 50 Nukleotideneinheiten in der Kette.
Material im Sinne der vorliegenden Erfindung sind alle festen oder flüssigen Substanzen, die zur Aufnahme einer Markierung direkt oder indirekt geeignet sind. Es kann sich dabei auch um die Umverpackung einer Ware handeln. Beispiele sind Rohöl, Biere, Weine, etc. und Lebensmittel aller Art, aber beispielsweise auch Waren aus Metall oder Baustoffen aller Art.
Unter Individualisierung versteht man hier insbesondere die Kennzeichnung einer Ware mit verschiedenen spezifischen Informationen, die bei einer gegebenen Warenart nicht notwendigerweise übereinstimmend sind, wie Herstellungsdatum, Verfallsdatum, Chargennummer, Zusammensetzung etc.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.
So wird eine spezifisch erzeugte Nukleotid-Sequenz, welche nach einem vorgegebenen Muster die Informationen über die Ware kodiert, direkt in das Material eingebracht. Es versteht sich, dass hier insbesondere flüssige Materialien wie Öl, Bier, etc. gemeint sind. Anderweitig kann es auch von Vorteil sein, die Nukleotid-Sequenz an dem Material direkt oder indirekt zu immobilisieren. Bei dieser Art des Einbringens der Nukleotid-Sequenz können auch feste Materialien oder Umverpackungen von Waren verwendet werden.
Die kodierende Nukleotid-Sequenz wird vorteilhafterweise vor Ort bei Versand oder Auslieferung des Materials hergestellt und die Ware damit markiert.
Die Nukleotid-Sequenz kann so Auskunft über die aktuelle Zusammensetzung, das Herstellungsdatum, das Verfallsdatum und/oder die Chargennummer geben. Die Identifizierung bzw. das Ablesen der in der Nukleotid-Sequenz enthaltenen Information kann dann prinzipiell nach in der Biochemie üblichen Methoden erfolgen.
Wird als Nukleotid-Sequenz eine doppelsträngige DNA- Oligonukleotid-Sequenz eingesetzt, so zeigt eine identische Sequenz im Vergleichslauf, beispielsweise mittels Gel- Elektrophorese, Dünnschichtchromatographie und dergleichen, das Vorhandensein der gesuchten Nukleotid-Sequenz in der Probe an. Es lässt sich damit sehr fälschungsicher nachweisen, ob eine bestimmte Ware tatsächlich von dem bestimmten Hersteller stammt oder über spezifische Eigenschaften verfügt oder nicht.
Vorzugsweise wird jedoch eine einsträngige Nukleotid-Sequenz zur Markierung des Materials und eine dazu komplementäre einsträngige Nukleotid-Sequenz zur Identifizierung bzw. Auswertung verwendet. Die Auswertung erfolgt hier nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip. Es wird im Falle der Identifikation die zu untersuchende Probe, welche die Markierungs- Oligonukleotid-Sequenz (den Schlüssel) trägt, mit der Abfragesubstanz, d. h. der Identifikationssequenz (die Schlösser) zusammengebracht. Es tritt nur dann ein Effekt auf, wenn ein Schlüssel auf ein Schloss passt, d. h. die Proben- und Ident- Sequenzen komplementär zueinander sind und daher miteinander hybridisieren. Die Identifikationssequenz kann dazu auch mit einem Marker versehen sein, welcher beispielsweise eine Farbreaktion bei der Hybridisierung ergibt. Die Erkennung wird mit optischen Scannern oder elektrischen Ausleseverfahren durchgeführt.
Die Herstellung der Nukleotid-Sequenz(en) zur Markierung und/oder Identifizierung des Materiales so wie die analytische Stufe lässt sich vor Ort in einem mikrofluiden System verwirklichen. Es werden dazu die üblichen Methoden der Nukleotid-Synthese, -Hybridisierung und/oder -Analyse die dem Fachmann bekannt sind, verwendet.

Claims

1. Verfahren zur Individualisierung von Materialien, bei dem man ein Material mit wenigstens einer spezifischen Nukleotid- Sequenz versieht, welche für eine oder mehrere Informationen über das Material kodiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Nukleotid-Sequenz in das Material eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Nukleotid-Sequenz an dem Material direkt oder indirekt immobilisiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kodierende Nukleotid-Sequenz vor Ort bei Versand oder Auslieferung des Materials hergestellt und mit dieser markiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nukleotid-Sequenz Auskunft über Zusammensetzung, Herstellungsdatum, Verfallsdatum und/oder Chargennummer gibt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine einsträngige Nukleotid-Sequenz zur Markierung des Materials und eine dazu komplementäre einsträngige Nukleotid- Sequenz zur Identifizierung bzw. Auswertung verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Nukleotid-Sequenz(en) zur Markierung und/oder Identifizierung des Materials sowie die analytische Stufe selbst in einem mikrofluiden System verwirklicht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es übliche Methoden der Nukleotid-Synthese, -Hybridisierung und/oder -Analyse verwendet.