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Thermophorese in Nanoliter-Tropfen zur Quantifizierung von Aptamer-Bindungen

Authors


  • Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung durch den Gemeinschaftsantrag BR2152/2-1 und den SFB 1032, Teilprojekt A4, von der DFG, durch das Center for NanoScience (CeNS) und durch die Nanosystems Initiative Munich (NIM). Außerdem danken wir Maximilian Weitz aus der Gruppe von Friedrich C. Simmel für die Informationen zu Mikroemulsionen, Georg C. Urtel für Unterstützung beim Messaufbau und Christof B. Mast für die Programmierunterstützung.

Abstract

Biomolekulare Interaktionen, die von zentraler Bedeutung für Pharmakologie und Diagnostik sind, können durch Thermophorese quantifiziert werden. Diese reagiert empfindlich auf bindungsinduzierte Größen-, Ladungs- oder Konformationsänderungen. Etablierte Kapillarmessungen verbrauchen mindestens 0.5 μL pro Probe. Wir reduzierten den Probenverbrauch um den Faktor 50, indem wir 10-nL-Tropfen verwendeten, die mit akustischer Flüssigkeitsübertragung (Labcyte) hergestellt wurden. Die Tropfen wurden in einem Öl-Tensid-Gemisch stabilisiert und mit einem Infrarotlaser lokal erwärmt. Temperaturerhöhung, Marangoni-Fluss und Konzentrationsverteilung wurden mit Fluoreszenzmikroskopie und numerischer Simulation analysiert. In 10-nL-Tropfen quantifizierten wir Affinität, Kooperativität und Pufferabhängigkeit des AMP-Aptamers. Die Miniaturisierung und das 1536-Well-Platten-Format machen die Methode hochdurchsatzfähig und automatisierbar. Dies forciert innovative Anwendungen in der serologischen Diagnostik und markierungsfreien Wirkstoffsuche.

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