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Eine interdisziplinäre Studie unter der Leitung von Oberster Rat für wissenschaftliche Forschung (CSIC) einen elektrochemischen Sensor beschrieben hat, der die potenzielle Infektionsfähigkeit neuer Influenzavirenstämme gegenüber einem Geflügel- oder menschlichen Wirt quantifizieren kann.
Die Ergebnisse der Zeitschrift Advanced Functional MaterialsSie weisen darauf hin, dass dieses Gerät aufgrund seiner hohen Selektivität, Benutzerfreundlichkeit, Größe und Kosten als analytisches Werkzeug in dezentralen Überwachungsprogrammen in Analyseeinheiten oder ambulanten Einheiten eingesetzt werden könnte.
Das in dieser Studie beschriebene Gerät besteht aus einer drei Elektroden, definiert in einem Silizium-Substrat, hergestellt durch Mikroelektronik, auf die sich ein selektiver biomimetischer Rezeptor entwickelt hat. Dieser Rezeptor besteht aus einer synthetischen Membran, die versucht, die doppelte Lipidmembran der Zielzellen zu emulieren, so dass die Wechselwirkung der Viren von ihrer Art her unterschiedlich ist.
"Die Reaktion auf das Virus führt zu einer Veränderung der elektrochemischen Impedanz des Sensors, die leicht mit einer einfachen, robusten und kompakten Instrumentierung gemessen werden kann," erklärt der Forscher des CSIC César Fernández-Sánchez vom Institut für Mikroelektronik in Barcelona.
"Die Fähigkeit der Influenzaviren zur Infizierung von Zellen einer Geflügel- oder menschlichen Spezies beruht auf der Erkennung von Rezeptoren, die auf der Oberfläche der Zielzellen vorhanden sind, in der Regel der Zellen des Atemepithels, die aus galaktosehaltigen, mit Zucker verbundenen Molekülen von Silalsäure bestehen, die wiederum mit verschiedenen Glykoproteinen und Glycolipiden auf der Zelloberfläche verbunden sind," erklärt der Forscher des Nationalen Instituts für Agrar- und Lebensmitteltechnologie Gustavo del Real.
Im Gegensatz zu Immunsensoren, die Antikörper als Rezeptoren verwenden, ist die biomimetische Struktur des Sensors in der Lage, selektiv mit verschiedenen Grippevirusphänotypen zu interagieren, wie es in der Lipidmembran der Zellen der Fall ist. Mit diesem Gerät könnte die Analyse der Besonderheit des Influenzavirusempfängers viel schneller und kostengünstiger durchgeführt werden als die üblichen Methoden, die viel komplexere Ausrüstung und Techniken erfordern, erklärt der CSIC-Forscher am Madrider Institut für Materialwissenschaft und Koordinator des Eduardo Ruíz-Hitzky-Projekts.
"Die Anwendung des elektrochemischen Sensors würde uns über die mögliche Aggression eines neuen neu aufkommenden Influenzavirusstammes informieren und somit dazu beitragen, die am besten geeigneten prophylaktischen Maßnahmen zur Verhinderung des Fortschreitens der Infektion schneller umzusetzen," so Gustavo vom Real abschließend.
An der Studie nahmen Forscher des CSIC teil, die dem Madrider Institut für Materialwissenschaft, dem Institut für Mikroelektronik in Barcelona und dem Nationalen Zentrum für Biotechnologie sowie dem Nationalen Institut für Agrar- und Lebensmittelforschung und -technologie angehören.
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Bernd Wicklein, M. Ángeles Martín del Burgo, María Yuste, Ester Carregal-Romero, Andreu Llobera , Margarita Darder, Pilar Aranda, Juan Ortín, Gustavo del Real, César Fernández-Sánchez, Eduardo Ruiz-Hitzky. Biomimetic Architectures for the Impedimetric Discrimination of Influenza Virus Phenotypes. Advanced Functional Materials. DOI: 10.1002/adfm.201200377
Bild: Darstellung des entwickelten Sensors. CSIC-Quelle
Quelle
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