Leitfähige Polymere für eine bessere Krebsdiagnose
Leitfähige Polymere sind organische Materialien mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, die vor mehr als 20 Jahren entdeckt wurden. Seitdem wurden sie in vielen analytischen und technischen Anwendungen eingesetzt. Ihre leichte Anwendung und ihr Synthesemodus ermöglichen die Immobilisierung von Biomolekülen wie etwa Antikörper für die Nutzung bei der Herstellung von Biosensoren. Die Wissenschaftler des EU-geförderten Projekts CP-SMARTSURFACES (Towards better point of care devices: Conducting polymers as smart surfaces in biosensors) entwickelten eine hochempfindliche Biosensorenplattform auf der Basis von leitfähigen Polymeren. Die Idee war, die nicht-spezifische Proteinbindung zu minimieren, die die Leistung von elektrochemischen Biosensoren behindert, um robuste Diagnosegeräte zu erzeugen. Zu diesem Zweck schufen sie Filme aus Polyanilin-Nanofasern, die mit Seitengruppen für die Antikörperanhaftung weiter modifiziert wurden. Eine vollständige elektrochemische Charakterisierung der erhaltenen Konjugate wurde durchgeführt und zeigte eine erfolgreiche Antikörperbindung. Die Carboxyl-Funktionalisierung oder ein niedrigerer pH-Wert senkten die unspezifische Bindung von Proteinen signifikant. Das Ergebnis war der Nachweis des Prostata-spezifischen Antigens (PSA) im Mikrogrammbereich. Diese Modifikationen reduzierten jedoch die Empfindlichkeit des Sensors. Um diese Probleme zu überwinden und den Sensor im klinisch relevanten Bereich einsetzen zu könnten, substituierten die Forscher die Polyanilin-Nanofasern mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen. Außerdem verwendeten sie Dendrimere, um eine höhere Oberflächenbedeckung von aktiven Antikörpern zu erhalten. Zusammengefasst werden die Ergebnisse und Leistungen von CP-SMARTSURFACES zur Entwicklung von kostengünstigen und empfindlichen Diagnosetests beitragen. Die Modifikationsprotokolle für Nanopartikel könnten außerdem in einer Vielzahl von biomedizinischen Anwendungen verwendet werden.
Schlüsselbegriffe
Leitfähige Polymere, Krebs, Biosensor, Antikörper, Nanofasern, PSA, Kohlenstoff-Nanoröhrchen