Projektbeschreibung
Verbesserung der diagnostischen Sensitivität bei Flüssigbiopsien
Zur Diagnose einer Krankheit gehört der quantitative Nachweis von Molekülen einschließlich Proteinen und Nukleinsäuren in biologischen Flüssigkeiten. Bei den üblichen Technologien kommen typischerweise Enzyme zum Einsatz, die Chemilumineszenz- oder Fluoreszenzsignale erzeugen, die von Sensoren aufgenommen werden. Das EU-finanzierte Projekt VerSiLiB beschäftigt sich mit der Entwicklung einer enzymfreien Nachweismethode. Die digitale Plattform soll in der Lage sein, sowohl Proteine als auch Nukleinsäuren auf Einzelmolekülebene zu analysieren, wobei magnetische Nanopartikel verwendet und unterschiedliche Affinitäten von Biomolekülen ausgenutzt werden. Zu den Hauptmerkmalen der neuen Technologie gehören Robustheit, Spezifität, Geschwindigkeit und Genauigkeit, die dem Vergleich zu gegenwärtig verfügbaren enzymbasierten Nachweistechnologien standhalten müssen. Die innovative Technologie bedeutet Fortschritt im Nachweis von Biomarkern in flüssigen Biopsieproben und wird Krebsbehandlungen unterstützen.
Ziel
Robust detection of single molecules in complex biological fluids is the ultimate goal in the field of disease biomarker analysis. Conventionally, to enable the quantitative analysis of individual molecules in macroscopic volumes, analyte pre-concentration and sample partitioning into fL-nL compartments has been combined with the amplification of the specific recognition events. In these setups, the positive or negative detection of fluorescence signal is triggered by enzymatic reactions occurring in each compartment. Binary readout based on Poisson statistics quantifies ultra-low concentrations of analyte molecules. This approach has been adopted for nucleic acids analysis in current digital PCR, and is also available for proteins in a technique coined as digital ELISA.
The objective of VerSiLiB is to develop an enzyme-free amplification strategy for the analysis of both protein and nucleic acid analytes with the single digital platform that offers means to access additional information on target analytes not achievable with current technologies. Method is based on novel affinity-mediated-transport amplification, where affinity interaction of target analyte with a specific ligand attached to a magnetic nanoparticle transporter is accompanied with rapid shuttling of fluorescent tracers that serve as reporters. By applying external magnetic field, tracers are transported from the tracer storage side (where they are dark) to tracer active side (where they become bright) only if target analyte is present in the small reaction compartment. Tailored plasmonic nanostructures will be prepared at the storage and active sides of the compartment to render the tracer either dark or bright. The aim is to perform technology validation for the novel VerSiLiB proteogenomics amplification platform in cancer management using biobanked liquid biopsy samples.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-EIC-2021-PATHFINDEROPEN-01
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Finnland