Ziel der Entwicklung

Ziel des Projektes war die Kompartimentierung nativer Antikörper in semipermeable Mikrokapseln und der Nachweis ihres Anwendungspotenzials am Beispiel des Aufbaus einer neuartigen Plattform für leistungsstarke, stark vereinfacht ablaufende Fluoreszenz-Immunoassays.
Mittels der Layer-by-Layer-Technologie wurden nanoporöse Polyelektrolyt-Mikrokapseln entwickelt, die die funktionsgerechte Präsentation unmodifizierter Antikörper für biotechnologische und analytische Verfahren erlauben, ohne deren Reaktionsfähigkeit zu beeinflussen. Die Kapseln wurden dabei so konstruiert, dass sie auf der einen Seite für den Antikörper undurchlässig sind, aber auf der anderen Seite die freie Passage für niedermolekulare Antigene (Haptene) gewährleisten. Um das praktische Anwendungspotential für die Diagnostik zu demonstrieren, wurden Machbarkeitsuntersuchungen an zwei Beispielen aus der Lebensmittelanalytik durchgeführt.

Vorteile und Lösungen

Durch die in diesem Projekt erfolgreich entwickelte Methode der Mikrokompartimentierung von Antikörpern und den Nachweis der Funktionalität können neuartige diagnostische Tests für Haptene entwickelt werden, die im Schnelltest-Format bisher nicht umsetzbar waren oder eine zu geringe Sensitivität boten. Dieser technologische Ansatz ermöglicht es, die Vorteile heterogener (hohe Sensitivität, geringe Nachweisgrenze) und homogener (einfache, schnelle Durchführbarkeit) Assay-Verfahren zu kombinieren und damit robuste, einfach handhabbare und herstellbare Testsysteme zu generieren. Dieses quasihomogene kompetitive Verfahren führt zu einem stark vereinfachten Testablauf, der als einzigen Schritt nur die Zugabe eines Suspensionsreagenzes zur Messprobe erfordert und zur Fluoreszenzemission als Messsignal in der umgebenden Probenlösung führt. Diese neuartigen Schnelltests stellen somit eine gute Alternative zu den gängigen Formaten wie ELISA-Tests dar, da sie weder geschultes Personal noch eine komplette Laborausstattung benötigen.

Zielgruppe und Zielmarkt

Zielmärkte für diese neuartigen Plattform für leistungsfähige, einfach ablaufende, kompetitive Fluoreszenz-Immunoassays sind sowohl humanmedizinische als auch veterinärmedizinische Anwendung aber auch Diagnostikverfahren in der Umwelt- und Lebensmittelanalytik. Haptene kommen in allen Bereichen des Lebens vor. Zu ihnen gehören beispielsweise Androgene, Glucocorticoide, Mineralcorticoide, Progestogene, Östrogene, Thyroidhormone, Prostaglandin und physiologisch aktive Amine in der medizinischen Diagnostik. Aber auch die Erfassung bestimmter Arzneimittel im Blut oder Urin wie Digitaliszubereitungen, Antibiotika, psychotrope Mittel, Narkotika sind von Bedeutung. In der Umwelt- und Lebensmittelanalytik spielen die Erfassung von Toxinen, Antibiotikarückständen, Hormonen und vor allem Pestiziden eine wichtige Rolle.