Nanoantennen registrieren Krankheitsprozesse
Mit der Enthüllung krankheitsassoziierter biologischer Signalwege für Krankheiten steht nun eine ganze Reihe von Biomarkern für Analysen von Körperflüssigkeiten wie Blut, Serum und Speichel zur Verfügung. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt NANOANTENNA lieferte einen wichtigen Beitrag zur klinischen Diagnostik, indem es Nanobiosensoren aus metallischen Nanopartikeln (NP) mit proteinspezifischen Biorezeptoren funktionalisierte. Die metallischen NP fungieren als optische Nanoantennen und erfassen Schwingungsfrequenzen interessierender Moleküle, indem sie deren Frequenz abgleichen und damit das Signal nicht dämpfen, sondern verstärken. Nachweis und Bestimmung erfolgten dann anhand der spektralen Signaturen der interessierenden Proteinbiomarker. Weiterhin wurde eine umfangreiche Datenbank für die künftige Forschung und Entwicklung erstellt. Mit dem Prototyp des Nanobiosensors konnten niedrigste Konzentrationen eines Zielproteins zuverlässig nachgewiesen werden, das mit Zellstoffwechsel und oxidativem Stress assoziiert ist. Damit steht nun ein potenzieller Biomarker für Leber-, kardiovaskuläre und Krebserkrankungen zur Verfügung, der mit hoher Zuverlässigkeit in Serum und Speichel detektiert wurde und die Technologie durchaus vergleichbar mit anderen Methoden macht. NANOANTENNA demonstrierte, dass sich Nanobiosensoren zum Nachweis niedriger Konzentrationen spezifischer Biomarkerproteine in Körperflüssigkeiten eignen. Der In-vitro-Nachweis vereinfacht den Weg zur Früherkennung von Krankheiten, um zeitnah präventive und therapeutische Maßnahmen einzuleiten und damit die Heilungschancen zu verbessern. Zwei Industriepartner haben bereits Interesse an einer weiteren gemeinsamen Entwicklung des Diagnosegeräts bekundet. Die kombinierte Expertise und etablierte Zusammenarbeit wird die patientennahe (PoC) Diagnostik für die betreffenden Krankheiten in greifbarere Nähe rücken.
Schlüsselbegriffe
Proteine, Biomarker, Serum, Speichel, Nanobiosensoren, metallisch, Nanopartikel, Biorezeptoren, Nanoantennen, Prototyp
