Verbundvorhaben: Multiplex-Plattform für den Nachweis von rheumatoiden Arthritis-Biomarkern

Rheumatische oder auch rheumatoide Arthritis ist eine sehr verbreitete Gelenkentzündung, deren diagnostischer Nachweis in frühem Stadium oft durch das nur niedrige Niveau von Rheumafaktoren (Biomarker) erschwert ist. Das Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung einer markerfreien Nachweistechnik für die frühdiagnostische Detektion von rheumatischen Arthritis-Biomarker auf einer plasmonischen Array-Plattform. Die optische Signalauslese basiert auf der lokalisierten Oberflächenplasmonen-Resonanz (LSPR) von plasmonischen Partikeln. Die verschiedenen biologischen und von den Partnern zur Verfügung gestellten Erkennungsmoleküle (z.B. Antikörper), die auf den Nanopartikelspots immobilisiert werden, sollten den spezifischen Nachweis von RA-Biomarkern (aus Patientenproben) in einem Assay ermöglichen. Die Kooperationspartner werden einen colorimetrischen Immunoassay als Schnelltest entwickeln. Ausgehend von diesem Immunoassay, wird am IPHT ein Multiplex-Plattformaufbau auf der Basis der plasmonischen Nanopartikel realisiert. Für den Nachweis werden plasmonische Nanostrukturen auf deren optische Eigenschaften und Sensitivitäten getestet und mittels Spotting-Technologie in ein Chipformat überführt. Die so hergestellten Chips erlauben eine parallele Signalauslese von mehreren RA-Biomarker, wenn die entsprechenden Erkennungsmoleküle im Array-Format angeordnet werden. Dazu werden verschiedene Methoden geprüft. Ein wichtiger Punkt ist dabei die optimale chemische Bindung der Moleküle auf den Nanopartikeln, die eine gute Sensorik erlauben. Dazu sollten Bindungsereignisse in einem Sensoraufbau mit einem Einzelspot geprüft werden. Im Anschluss wird der Gesamtaufbau auf dessen Eignung als RA-Sensor untersucht und validiert.