Nicht-invasive Bewertung der mechanochemischen Eigenschaften von Urinproteinen durch Hybrid-Brillouin-Raman-Spektroskopie

Die Proteinurie ist weithin als Marker für den Schweregrad einer Nierenerkrankung sowie als Prädiktor für den Rückgang der Nierenfunktion, kardiovaskuläre Folgen und die Gesamtmortalität anerkannt. Die Schwere des Fortschreitens der Nierenerkrankung und diese Ergebnisse unterscheiden sich jedoch bei Patienten mit unterschiedlichem Ausmaß an Proteinurie. Der potenzielle Mechanismus, der diese Ungleichheit unterstreicht, kann für die Qualität und Quantität gefilterter Proteine ​​relevant sein, insbesondere für ihre mechano-chemischen Eigenschaften wie physikalische Viskosität und Steifheit, Aminosäuresequenz und Molekulargewicht (Proteine ​​mit niedrigem, mittlerem und hohem Molekulargewicht). Das Ziel des aktuellen Projekts ist die Entwicklung und Validierung einer kombinierten Brillouin- und oberflächenverstärkten Raman-Streuung (SERS)-Spektroskopietechnik zur gleichzeitigen berührungslosen Bewertung viskoelastischer und chemischer Eigenschaften von Urinproteinen als Biomarker von Nierenerkrankungen. Systematische Untersuchungen dieser Eigenschaften von Proteinen in Urinproben von erkrankten und gesunden Probanden werden mittels Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LCMS) kreuzvalidiert. Letztendlich zielt das Projekt auf die Entwicklung eines optischen spektroskopischen Sensors zur schnellen, berührungslosen Überwachung von Urinproben von Patienten im klinischen Umfeld.