Das Projekt "Einsatz von integrierten Biosensoren mit Antikoerper- und makrocyclischen Rezeptorbibliotheken bei der Messung von Algenzellen und Toxinen in Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fachbereich 07 Umwelt und Gesellschaft, Institut für Ökologie und Biologie, Fachgebiet Ökotoxikologie durchgeführt. General Information: The objective of the proposed work is to develop biosensor systems for the reliable monitoring of algae toxins and cells. Diagnosis will also be carried out using newly developed immunotoxicity assay. The use of an integrated electronic sensing principle is a very flexible approach, allowing the sample to be probed in many ways. The proposed approach is to use simple, disposable electrochemical affinity sensors. Affinity sensors are based on a receptor molecule specifically recognizing and binding an analyte. This is a very sensitive method and for biosensors the receptor most commonly used is an antibody. Recently a number of chemically or biochemically derived artificial receptors have been developed and their use in the construction of sensors has led to a new class of bio mimetic sensors. The principle of producing immunosensors has been demonstrated for other applications and is considered to have a high chance of success. Two state-of-the-art approaches are proposed for the production of receptor molecules. This is clearly a difficult task, but one which we believe will be successful. The proposers have considerable experience in antibody production, and significant experience in combinatorial synthesis. Both approaches have been demonstrated for use with compounds which are not dissimilar to those considered for this project. These approaches have the added advantage that they can be adapted to airy group of compounds. The biosensor array will be combined with multivariate analysis software for use in analyzing real samples taken from a number of sites throughout Europe. The instruments will be compared with current laboratory based methods such as chromatography. Immunotoxicity assay method will also be developed. The toxic and non-toxic algae will be fed to bivalves. The hemocytes will be tested concerning their phagozytotic activity. By recording immunological resistance (phagocytosis) in terms of quality and quantity, it is possible to detect biotoxins and their effects on the aquatic organisms. Experiments with reference biotoxins will be done with microcystin and anatoxin. Measurement of phagocytic activity offers ample opportunities for detecting unknown biotoxins by their influence on mussel immunology and hence a sensor can be constructed from this assay. Prime Contractor: Cranfield University, Biotechnology Centre; Cranfield.
Das Projekt "Teilprojekt b: Elektrochemische Markierung von Trinitrotoluol zur Entwicklung eines miniaturisierten Immuno-Durchfluss-Sensors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Biochemie und Lebensmittelchemie durchgeführt. Zur quantitativen Bestimmung des Sprengstoffes 2,4,6-Trinitrotoluol (TNT) soll ein kompetitiver Immunoassay entwickelt werden, der sich zur Integration in einen miniaturisierten Chip-Immunosensor eignet. Das Prinzip des Immunosensors basiert auf der kompetitiven Verdraengung von markiertem TNT von der Bindungsregion immobilisierter monoklonaler Anti-TNT-Antikoerper durch unmarkiertes TNT (Analyt) in der zu untersuchenden Probe. Die Markierung von TNT wird mit elektrochemisch aktiven Molekuelen durchgefuehrt, die eine amperometrische Detektion verdraengter elektrochemisch markierter TNT Molekuele auf Duennfilmmetallelektroden erlauben. Das System soll als kontinuierlicher Durchflussensor betrieben werden, was den Einsatz in 'On line'-Sensoren ermoeglicht.
Das Projekt "Teilprojekt a: Elektrochemische Chip-Immunosensoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist die anteilige Entwicklung eines Chip-Immunosensors, der die amperometrische Detektion niedermolekularer Analyte gestattet. Dazu sollen schadstoffspezifische Antikoerper auf planaren Chip-Elektrodenarrays immobilisiert und mit markierten Analytmolekuelen zum Komplex gebunden werden. Zur Verstaerkung der amperometrischen Erfassung elektroaktiver Molekuele muss eine Methode mit Tfme-Mehrfachelektroden mit Multikanaltechnik, Plusmessverfahren und Potentialwechsel entwickelt werden. Sollte die Verstaerkung fuer die Schadstoffelektroden nicht ausreichen, ist es moeglich, das verdraengte Antigen als Eingangsgroese fuer eine enzymatische Ampiflizierung zu nutzen. Durch Verbesserung der Hard- und Software sowohl fuer die Messwerterfassung und Bearbeitung als auch fuer die Durchflusstechnik soll eine weitere Optimierung des Chip-Immunosensors erreicht werden.