Immunchemische Methoden

Antikörperverdünnungen in Mikroreaktionsgefäßen

In der Arbeitsgruppe Immunchemische Methoden dreht sich alles um Antikörper und deren analytische Anwendung. Diese Y-förmigen Proteine bringen die hohe Selektivität in unsere Methoden, die sich von Immunoassays über Affinitätsphasen bis zu Microarrayformaten erstrecken.

Verlässliche immunchemische Methoden erfordern exzellente, bevorzugt monoklonale, Antikörper.

Wir haben uns zum Ziel gesetzt, die Erzeugung der monoklonalen Antikörper besser planbar zu machen.

Antikörper kommen in allen Wirbeltieren vor und aktivieren Abwehrprozesse des Körpers gegen Krankheiten.

Die Gewinnung monoklonaler Antikörper für die Analytik erfordert allerdings optimierte Verfahren: mit evaluierten Kopplungsprotokollen entstehen aus eigens synthetisierten Analytderivaten („Haptenen“) und Trägerproteinen Konjugate, die umfassend charakterisiert werden müssen. Diese Konjugate werden dann bei Firmenpartnern zur Immunisierung von Mäusen eingesetzt. In einem speziellen Verfahren („Fusion“) werden dann Hybridomazellen erzeugt, die es erlauben, monoklonale Antikörper in Kultur zu produzieren. Ein essenzieller Schritt ist es, die Hybridomazellen zu selektieren, die die Fähigkeit haben, hochselektive und hochaffine Antikörper zu bilden. Auf diesen Selektionsprozess richtet sich derzeit unser Hauptaugenmerk.

Neben der immunchemischen „Hardware“ entwickeln wir auch Validierungskonzepte und bearbeiten Fragen zur Qualitätssicherung bei Immunoassays, z. B. zur Kalibrierung und zur Ermittlung der Nachweisgrenze. Ferner führen wir zu den Assays Vergleichsuntersuchungen mit instrumentellen Referenzverfahren durch, die wir in der Regel selbst erarbeiten.

Wichtige Anwendungsgebiete unserer Methoden sind die Wasser- und Lebensmittelanalytik sowie Analyte aus den Bereichen Pharma/Drogen, Klinische Parameter, Altlasten, Öffentliche Sicherheit, u.a.

Die Mitglieder der Arbeitsgruppe sehen sich als Ansprechpartner für Forscher, Entwickler und Anwender im Sinne eines „Kompetenzzentrums Immunoassay“.

Arbeitsschwerpunkte

Farbentwicklung in einer Mikrotiterplatte während eines ELISA-Tests 

• Erzeugung monoklonaler Antikörper
• Haptendesign, -synthese und -charakterisierung (NMR - Kernspinresonanzspektroskopie, Röntgenstrukturanalyse)
• Konjugatsynthese (Trägerproteine, Enzyme) und Konjugatcharakterisierung (ESI-MS - Elektrospray-Ionisations-Massenspektrometrie, MALDI-TOF-MS - Matrix-unterstützte Flugzeitmassenspektrometrie, CE - Kapillarelektrophorese)
• Aufbau und Optimierung von Immunoassays diverser Formate: Enzymimmunoassay (ELISA), Fluoreszenzimmunoassay (FIA), Fluoreszenzpolarisationsimmunoassay (FPIA), Chemilumineszenzimmunoassay (CLEIA)
• Entwicklung von Validierungskonzepten für Immunoassays (z. B. in-house-Validierung, Unsicherheitsbudgets, optimale Kalibrierung, Nachweisgrenzen)
• Entwicklung von Phasen für die Immunaffinitätsextraktion
• Bereitstellung von standardisierten Immunreagenzien
• Referenzanalytik (LC-MS/MS - Flüssigchromatographie gekoppelt mit Tandem-Massenspektrometrie, GC-MS Gaschromatographie gekoppelt mit Quadrupol-massenspektrometrie ggf. nach SPE - Festphasenextraktion, SPME - Festphasen-Mikroextraktion)
• Einige exemplarische Analyte:
  • Ochratoxin A
  • Östradiol und Ethinylöstradiol
  • Carbamazepin
  • Coprostanol und andere Sterole
  • Sulfamethoxazol
  • Koffein

Kooperationen

Vielbenutzt in der Bioanalytik: eine 8-Kanal-Pipette

• Prof. Dr. Diana S. Aga, Department of Chemistry – Analytical Chemistry, University at Buffalo, The State University of New York, Buffalo, NY, USA
• Prof. Dr. Valdemar I. Esteves, Department of Chemistry & Center for Environmental and Marine Studies (CESAM), Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal
• Prof. Dr. Sergei A. Eremin, Department of Chemistry, Division of Chemical Enzymology, Immunoassay Group, M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

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