Wertschöpfungsstrategie
mit
Zukunftstechnologie
Technologien |
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Der
Wachstumskern BioResponse basiert auf einer Summe innovativer
Technologien und technologischer Lösungen, die sich zur neuen
Basistechnologie BioResponse für die Multiparameterdiagnostik,
bestehend aus:
zusammenfügen. Die vielfältige Anwendbarkeit dieser Plattformtechnologie in der Diagnostik, der Bioanalytik und dem Pharmascreening ergibt sich aus den verschiedenen Einsatzmöglichkeiten wie z.B. der Proteinanalytik (Antigene, Antikörper), der DNA-Analytik oder der Zellanalytik mit einer jeweiligen Fülle von Einzelanwendungen. Diese Vielfalt verlangt die initiale Fokussierung des Wachstumskerns auf die wichtigsten und am wahrscheinlichsten wissenschaftlich und wirtschaftlich umsetzbaren diagnostischen Anwendungen (Infektionsserologie, Autoimmundiagnostik). Gegenwärtig werden ebenfalls Anwendungen für die molekulare Diagnostik entwickelt (Gentests und Erregerdirektnachweise). Beadarray Der Beadarray (BA) ist neben dem Zellarray eine Testplattform/Testumgebung der Plattform BioResponse und dient zur Analyse von Proteinen, Nukleinsäuren oder anderen Molekülen. Der BA erlaubt die Analyse verschiedener Parameter innerhalb nur eines Reaktionsgefäßes, z.B. in einer Vertiefung einer Mikrotestplatte. Mikrotestplatten bestehend aus 96 Reaktionsgefäßen, gehören zum üblichen Laborstandard und erlauben eine automatische und parallele Bearbeitung der Patientenproben. Die Bindung spezifischer Antikörper aus der Patientenprobe an eines der verschiedenen immobilisierten Biomoleküle kann nach einer Immunfluoreszenzmarkierung mittels Nachweisantikörper detektiert werden. Über die Fluoreszenzkodierung der Mikropartikel kann diesen und somit allen immobilisierten Biomolekülspezies eine spezifische Markierung zugeordnet werden.
Der Arbeits- und Materialaufwand lässt sich durch dieses neue Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Immunoassays bis um den Faktor 1000 reduzieren. Bis zu 100 Parameter können parallel untersucht werden, was eine Innovation im Routinelabor darstellt. Im Vergleich zu ortskodierten, konventionellen Biochips, deren Parameter in der Regel als Nanolitervolumina punktweise auf ein Trägermaterial aufgedruckt werden müssen, entfällt beim BA das sogenannte Nanoliter-Liquidhandling. Diese Technologie wird insbesondere für Proteine noch nicht reproduzierbar beherrscht. Erst durch die Basistechnologie BioResponse wird die für die Multiparameterimmundiagnostik geforderte Qualität für Screening bzw. Bestätigungsteste erreicht. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung von 2004 bis 2007 geförderten Wachstumskern-Vorhabens wurde diese vielversprechende Technologie entwickelt, erprobt und bis zum vorwettbewerblichen Funktionsmuster geführt. Durch die Erhöhung der Sensitivität und Spezifität einerseits und die drastische Reduzierung der Herstellungskosten ist der BA im Vergleich zu anderen Testsystemen im Bereich der Multiparameterimmundiagnostik revolutionär.
Zellarray Autoimmunerkrankung
ist der Oberbegriff für Krankheiten, deren Ursache eine überschießende Reaktion des Immunsystems gegen körpereigenes Gewebe
ist. Diese als rheumatisch-entzündlich bezeichneten Erkrankungen sind durch das Vorkommen von
Autoantikörpern (AAK) charakterisiert, die als Marker verschiedener
Krankheitsbilder sowie als Aktivitätsparameter eingesetzt werden. Der qualitative und semiquantitative Nachweis von AAK im humanen Serum erfolgt primär mittels indirekter Immunfluoreszenz (iIF) auf humanen Epithelzellen (HEp-2) die als natürliches Antigensubstrat eingesetzt werden. Der
iIF-Test auf HEp-2-Zellen ist ein sensitiver und bewährter
Screeningtest zur Bestimmung von AAK, der über die Erkennung von
Fluoreszenzmustern in den Zellkernstrukturen eine Aussage auf bestimmte
zugrundeliegende Antigene und assoziierte Erkrankungen zulässt. Die
konventionelle visuelle Auswertung der Immunfluoreszenz besitzt den
Nachteil der hohen inter- und intralaboratoriellen Variabilität. Ziele des Zellarray: Konzept fur ein robustes Aufnahmeverfahren, einschließlich hard- und softwareseitig erforderlicher neuer Lösungen zur Analyse von Zellen und Geweben Systemkonzept auf Grundlage verfügbarer und neu zu entwickelnder Algorithmen zur automatischen Beschreibung der HEp-2-Immunfluoreszenz
Messsystem Videoscan Das Messsystem Videoscan dient als zweite Komponente der Plattform BioResponse zur Auswertung von Mikropartikeln (MP) und Zellen. Das Messsystem zeichnet sich durch eine hochselektive, bildgebende Multifluoreszenzdetektion aus. Um eine ausreichende Zahl verschiedener Farb-/ bzw. Farbintensitätskombinationen für den BA zu erhalten, ist eine sehr hohe Farbtrennschärfe notwendig, die gegenwärtig von keinem anderen Messverfahren bei Simultanmessungen erreicht wird. Neben der Anwendung als Messverfahren für die Auswertung von MP eignet sich die Videoscan-Technologie zur in-vivo- oder in-situ-Charakterisierung von Zellen und Geweben. Die technologischen Voraussetzungen für das Erfassen und automatische Interpretieren von zellulären Mustern immungefärbter Zellen wurde im Projekt Zell-Chip am Beispiel der HEp-2-Zellen etabliert.
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