Herstellung von ready-to-use SPR-Chips mittels Nanospotting

Funktionalisierung von SPR Chips mit Liganden durch Nanospotting mit Hilfe einer piezoelektrischen Dispensierpipette
© Fraunhofer IWS Dresden
Funktionalisierung von SPR Chips mit Liganden durch Nanospotting mit Hilfe einer piezoelektrischen Dispensierpipette
Spotlayout für 40 Proteinspots auf der Goldoberfläche eines SPR-Chips, rot – Protein A, grün – pp65-Antigen, schwarz – PEG-OH
© Fraunhofer IWS Dresden
Spotlayout für 40 Proteinspots auf der Goldoberfläche eines SPR-Chips, rot – Protein A, grün – pp65-Antigen, schwarz – PEG-OH

Die Entwicklung der Mikroarray-Technologie in Kombination mit auf Oberflächenplasmonenresonanz (SPR) basierten Biosensoren ist ein interessantes Forschungswerkzeug zur Echtzeitdetektion von molekularen Interaktionen.

Die Mikroarray-Technologie ermöglicht die simultane Analyse von mehreren Parametern in einem Experiment.

Am Fraunhofer IWS erfolgt die Herstellung von Protein- und Oligonukleotid-Mikroarrays berührungslos mittels Nanospotting. Dabei werden kleinste Tröpfchen (Tropfenvolumen 35 nl) auf die Goldoberfläche eines SPR-Chips aufgebracht. Der Chip kann dadurch mit vielen unterschiedlichen Liganden immobilisiert werden.
Die Analyse des Analyten erfolgt mit Hilfe des Fraunhofer SPR-Messsystems. Dabei wird der zu detektierende Reaktionspartner zugegeben und die Wechselwirkungen bzw. Bindungen können im Anstieg des SPR-Signals online detektiert werden. Auf einem Chip mit einer Goldoberfläche von 12 x 3 mm² können bis zu 180 Spots automatisiert mittels Nanospotting immobilisiert werden.

Im Gegensatz zur herkömmlichen Chipfunktionalisierung mittels 17-Kanal-Flusszelle lassen sich die Probenvolumina stark verringern. Mit Hilfe der neuen Technologie lassen sich mehrere Chips parallel funktionalisieren. Außerdem erreicht man reproduzierbarere Ergebnisse im Vergleich zur manuellen Methode. In weiteren Projekten wird die Lagerfähigkeit, die Reinigung sowie die Markierung von ready-to-use SPR-Chips untersucht.