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ILM - Screening Verfahren

Optische Screening-Verfahren sind für verschiedenste analytische Fragestellungen von hoher Bedeutung. Fluoreszenzgestützte Verfahren haben dabei u.a. aufgrund ihrer hohen Sensitivität einen besonderen Stellenwert. Wesentliche technologische Entwicklungen zielten u.a. auf eine Reduzierung der Probenvolumina und eine Steigerung von Probendurchsatz (High Throughput Screening, HTS) oder Informationsgehalt (High Content Screening, HCS). Hinsichtlich der Screening-Verfahren konzentrieren sich die Arbeiten am ILM derzeit auf die Weiterentwicklung (1) eines Partikel-gestützten Verfahrens für bioanalytische Anwendungen sowie (2) eines Verfahrens (basierend auf Mikrotiterplatten) für die weitgehend selektive Untersuchung zellulärer Oberflächen.

Bio-Chip Technologie mit funktionalisierten Microbeads auf Basis des Schlüssel-Schloss-Prinzips © ILM

Partikel-gestütztes Screening

Etablierte Verfahren in der molekularmedizinischen Diagnostik basieren auf einer räumlichen Zuordnung fluoreszierender Einzelproben innerhalb einer Microarray-Matrixstruktur (Biochip). Um den technologischen Aufwand zu reduzieren, gewinnen matrixfreie Verfahren zunehmend an Bedeutung.

Am ILM wurde dazu ein neuer Lösungsansatz realisiert, bei dem die Zuordnung der einzelnen Analyten über Mikropartikel definierter Größe erfolgt.

Eine Auswertung hinsichtlich der Koinzidenz eines bestimmten Streulichtsignals mit einem bestimmten Fluoreszenzsignal ermöglicht den Nachweis molekularer Interaktionen (bspw. Hybridisierung), die für die molekularmedizinische Diagnostik von Bedeutung sind.
Fluoreszenzbild einer Mikrotiterplatte (Ausschnitt) mit T47D-EYFP-Mem-Zellen (ausgesät in unterschiedlicher Anzahl) nach Totalreflexionsanregung. © ILM
Screening zellulärer Oberflächen
In Zusammenarbeit mit der Hochschule Aalen (Prof. Dr. Herbert Schneckenburger) wurde ein Screening-Verfahren entwickelt, das selektiv Probenoberflächen (z.B. die Zytoplasmamembranen adhärenter Zellen) erfasst.

Dazu werden die Einzelproben einer Mikrotiterplatte simultan unter Totalreflexionsbedingungen beleuchtet (Mehrfachstrahlteilung eines Laserstrahls und Vielfachreflexion der Teilstrahlen im Glasboden einer Mikrotiterplatte).

Da mit diesem Verfahren nur grenzflächennahe Fluorophore (für Zellen: Zytoplasmamembran und angrenzendes Zytoplasma) erfasst werden, ist es insbesondere für Fragestellungen zu membranständigen Proteinen (bspw. Rezeptoren) oder Membraneigenschaften (bspw. Fluidität) für Screening-Untersuchungen geeignet.
Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/de/fachbeitrag/pm/ilm-screening-verfahren/