Zuverlässiger und schneller Nachweis von Antigenen

Die Entwicklung einer neuen biochemischen Schnittstelle mit einer Nanostruktur richtete sich auf die Erhöhung der Empfindlichkeit, Zuverlässigkeit und Schnelligkeit von Messungen.

Die Einführung einer modernen Biosensortechnologie hatte weitreichende Auswirkungen auf die Gebiete der Immundiagnostik und -untersuchung. Ein Beispiel hierfür ist ein neu entwickelter Biosensor, der den Anteil des prostataspezifischen Antigens (PSA) im Blut von Patienten mit Prostatakrebs misst und damit deren Gesundheitszustand überwacht.

Eine der Schlüsselkomponenten dieses Biosensors ist die Schicht, die Oberflächen verbindet und aus zweidimensionalen kristallinen Proteinmonoschichten (S-Schichten) besteht. Diese stammen aus den Oberflächen von Bakterienzellen. Die biologischen S-Schichten werden von den bakteriellen Zellwänden isoliert und für die Entwicklung nano-biotechnologischer Produkte verwendet.

Auf der Wandleroberfläche werden PSA-spezifische camelide Antikörperfragmente (VHH) kontrolliert und hoch strukturiert mit dem S-Schichtprotein verbunden. Damit wird eine verbesserte Stabilität und Reproduzierbarkeit erreicht. Durch diesen innovativen Aufbau wird ein einzigartiges biologisch selbstorganisiertes System geschaffen, das moderne Funktionen wie die Rekristallisierung auf organischen Oberflächen einschließlich Silizium, Glas oder Gold bietet.

Darüber hinaus besitzt diese Neuheit das Potenzial, als vielseitiger und robuster molekularer Bausatz für unterschiedliche Biosensoranwendungen genutzt zu werden. Dies ist auf die große Bandbreite der verfügbaren funktionalen Bereiche mit speziellen Positionen und Orientierungen zurückzuführen.

Das S-Schichtprotein kann problemlos in den Fertigungsprozess von Mikrosensortechnologien integriert werden, um alle Module des Totalen Analysesystem (TAS) im Mikroformat zu erzeugen.

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Prof. Uwe B. Sleytr ctm

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