Alsidig forstærkning af enkeltmolekyle detektion i flydende biopsi (VerSiLiB)

Robust påvisning af enkelte molekyler i komplekse biologiske væsker er det ultimative mål inden for sygdomsbiomarkøranalyse.

For at muliggøre kvantitativ analyse af individuelle molekyler i makroskopiske volumener, er analytprækoncentration og prøveopdeling i fL-nL-rum blevet kombineret med amplifikation af de specifikke genkendelsesbegivenheder. I disse opsætninger udløses den positive eller negative påvisning af fluorescenssignal af enzymatiske reaktioner, der forekommer i hvert rum.

Binær udlæsning baseret på Poisson-statistikker kvantificerer ultralave koncentrationer af analytmolekyler. Denne tilgang er blevet brugt til nukleinsyreanalyse i nuværende digital PCR og er også tilgængelig for proteiner i en teknik opfundet som digital ELISA.

Formålet med VerSiLiB er at udvikle en enzymfri amplifikationsstrategi til analyse af både protein- og nukleinsyreanalytter med den enkelte digitale platform, der giver mulighed for at få adgang til yderligere information om målanalytter, der ikke er opnåelige med nuværende teknologier. Metoden er baseret på ny affinitetsmedieret transportamplifikation, hvor affinitetsinteraktion af målanalyt med en specifik ligand knyttet til en magnetisk nanopartikeltransporter ledsages af hurtig shuttling af fluorescerende sporstoffer, der tjener som reportere. Ved at påføre eksternt magnetfelt transporteres sporstoffer fra sporstofopbevaringssiden (hvor de er mørke) til sporstofaktive side (hvor de bliver lyse), hvis målanalyt er til stede i det lille reaktionsrum. Skræddersyede plasmoniske nanostrukturer vil blive forberedt på opbevarings- og aktive sider af rummet for at gøre sporstoffet enten mørkt eller lyst. Målet er at udføre teknologivalidering for den nye VerSiLiB proteogenomics amplifikationsplatform i kræftbehandling ved hjælp af biobankede flydende biopsiprøver.