A1 - Kontinuierliche Überwachung von Fermentations- und Kultivierungsprozessen mittels Surface Plasmon Resonance (SPR) Spectroscopy
- Event
- 11. Dresdner Sensor-Symposium 2013
2013-12-09 - 2013-12-11
Dreikönigskirche - Haus der Kirche Dresden - Chapter
- 1. Biosensorik und Point of Care
- Author(s)
- A. Henseleit, A. Tomita, C. Pohl, T. Bley, E. Boschke - TU Dresden/D, J. Stürmer - EAH Jena/D
- Pages
- 134 - 137
- DOI
- 10.5162/11dss2013/A1
- ISBN
- 978-3-9813484-5-3
- Price
- free
Abstract
Eine prozessbegleitende Überwachung von Fermentations- und Kultivierungsprozessen ermöglicht nicht nur eine zeitnahe Reaktion auf Veränderungen von kritischen Parametern (z. B. Medienzusammensetzung und Metaboliten) sondern verbessert darüber hinaus das Verständnis der Prozesse an sich. Besonders geeignet ist in diesem Zusammenhang die Oberflächenplasmonenresonanz (SPR)-Spektroskopie. Sie misst durch molekulare Interaktionen hervorgerufene Veränderungen des Brechungsindexes und bietet so die Möglichkeit, Analyseproben in Echtzeit und ohne vorhergehende zeitaufwendige Aufbereitung, labelfrei zu charakterisieren. Eine der größten Herausforderungen ist dabei die Etablierung geeigneter Strategien zur Immobilisierung des jeweiligen Rezeptors (z. B. Antikörper) an die Sensoroberfläche als Voraussetzung für die nachfolgende,
spezifische Bindung der nachzuweisenden Analyten. Vor allem für Messungen in Realproben ist es entscheidend, dass die funktionalisierte Fläche eine ausreichende Immobilisierungsdichte und eine
genügend hohe Bindungsaktivität besitzt, um auch geringe Konzentrationen detektieren zu können.
Für die zellbasierte Substanzcharakterisierung an humanen Leberzellen wird als Marker unter anderem humanes Serumalbumin (HSA) verwendet. Es ist das von der Leber am meisten synthetisierte Protein und kennzeichnet somit die spezifische Aktivität von Leberzellen. Deshalb wird es als Funktionalitätsnachweis von in vitro kultivierten Hepatozyten genutzt. Sie werden in einem, von der TU Berlin und dem Fraunhofer IWS entwickelten Multi-Organ-Chip, für die prädiktive Substanztestung kultiviert. Die SPR-Spektroskopie soll als Detektionsmethode für das HSA dienen.