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D2 Mikrochips für die Proteinanalytik und –diagnostik

(Büttgenbach/Dübel)

In der Medizintechnik besteht eine große Nachfrage zur schnellen Bestimmung von Entzündungen und bakteriellen Infektionskrankheiten. Für die Diagnostik von Serumproteinen werden derzeit in aller Regel Einzeltests verwendet. Typische Methoden sind ELISA oder Immunoblot, durchgeführt in Zentrallabors. Durchflusssysteme haben seit kurzem in der Enzym-basierten Analytik (z. B. Glukose- oder Lactat-Bestimmungen) eine zeitnahe Bestimmung „vor Ort“ ermöglicht. Für Tests, die auf molekularen Bindungsreaktionen (typischerweise an Antikörper) beruhen, sind solche Systeme jedoch noch nicht in signifikantem Maße verfügbar. In diesem Teilprojekt soll deshalb ein mikrofluidisches System entwickelt werden, das mit Messzeiten von maximal 30 min (inklusive Regenerierung) und Probemengen kleiner 100 µl auskommt.


Miniaturisierung mit Mikrosystemen

Zunächst wird das Serum der Blutprobe mikrotechnisch abgeschieden. Zur Aufreinigung und Aufkonzentration des Serums, soll zusätzlich eine Affinitätsmatrix dem Sensor vorgeschaltet werden. Der Nachweis der Proteine erfolgt massensensitiv ohne Einsatz von Markern mit hochfrequenten Quarzmikrowaagen (QCM) unter Einsatz von speziell hergestellten Antikörperfragmenten (Single chain fragments). Ziel ist ein System, dass alle diese Elemente auf einem Chip kombiniert

Sensor.jpg Messkurve D2.jpg
QCM-Sensor
Frequenzänderung eines QCM-Sensors bei Anlagerung von Anti-CRP-Antikörperfragmenten (anti-CRP-scFv), Blockungsreagenz (Casein) und CRP. Als Puffer wurde PBS verwendet.

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