Technologie

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Biomolekülkopierer

Unser patentierter Biomolekül-Kopierer ermöglicht es, die schnelle und effiziente Erzeugung von Microarrays mit einer Hochdurchsatz-Screeningmethode zu kombinieren. Analog zu einem normalen Kopierer kann BioCopy die genetische Information eines DNA-Microarray Originals reproduzierbar auf eine DNA-, RNA- oder Proteinkopie übertragen. Die kopierten Microarrays bestehen aus Tausenden von kopierten Spots wobei jeder Spot wiederrum aus Millionen identischer Moleküle besteht. Diese können in Folge mit vielen gängigen Screeningverfahren, einschließlich unserem markierungsfreien Detektionssystem (SCORE) untersucht werden.

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DNA-Kopie

Ein normaler Glasobjektträger, der mit einer DNA-Bindoberfläche modifiziert ist, und ein Kavitätenchip sind die einzigen Komponenten, die zur Erstellung einer DNA-Kopie benötigt werden. Die Kavitäten des Chips als dienen individuelle Reaktionskammern während des Kopierprozesses. Ein DNA-Pool wird zusammen mit einem spPCR-Reaktionsgemisch digital in die Kavitäten verteilt (digital = entweder ein oder kein DNA-Strang). Anschliessend wird der Kavitätenchip mit dem Glasobjektträger verschlossen und mit einem speziell entwickelten Gerät in allen Kavitäten gleichzeitig eine PCR durchgeführt. Die so entstandenen DNA-Microarrays erlauben nun die Analyse von Tausenden von DNA-Spots gleichzeitig, zum Beispiel mit unserer SCORE-Technologie. Darüber hinaus können mit der DNA-Kopiertechnologie nicht nur DNA-Microarrays, sondern auch DNA-Kavitätenchip hergestellt werden, die als Vorlagen für RNA- und Proteinkopien dienen.

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RNA-Kopie

Zur Herstellung einer RNA-Microarray-Kopie benötigen wir einen durch DNA-Kopie hergestellten DNA-Kavitätenchip als Vorlage und einen mit einer RNA-Bindeoberfläche beschichteten Objektträger. Jede Kavität des DNA-Chips enthält eine andere monoklonale DNA-Spezies, die als Vorlage für die nachfolgende RNA-Kopie dient. Ein in vitro-Transkriptionsmix wird in die Kavitäten verteilt und diese werden dann mit dem beschichteten Objektträger verschlossen. Im Verlauf der in-vitro-Transkription wird die synthetisierte RNA auf der Bindeoberfläche eingefangen, wodurch ein RNA-Array entsteht. Die so entstandenen RNA-Mikroarrays erlauben nun die Analyse von Tausenden von RNA-Spots gleichzeitig, z.B. mit unserer SCORE-Technologie.

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Protein-Kopie

Analog zur RNA-Kopie erfordert auch die Herstellung einer Protein-Mikroarray-Kopie einen durch DNA-Kopie hergestellten DNA-Kavitätenchip als Vorlage und einen mit einer proteinbindenden Oberfläche beschichteten Glasträger. Jede Kavität des DNA-Chips enthält eine andere monoklonale DNA-Spezies, die als Vorlage für die nachfolgende Proteinkopie dient. Darüber hinaus enthält die DNA alle notwendigen Sequenzen für die nachfolgende Proteinexpression. Ein zellfreies Proteinexpressionsgemisch wird in die Hohlräume verteilt, die dann mit dem beschichteten Objektträger verschlossen werden. Die bei der Proteinexpression produzierten Proteine binden an die speziell dafür vorgesehene Oberfläche. Hierfür stehen mehrere Oberflächenbeschichtungen zur Verfügung, darunter die von BioCopy hergestellte HaloBind-Oberfläche. Die resultierenden Protein-Mikroarrays erlauben nun die Analyse von Tausenden von Proteinspots gleichzeitig, z.B. mit unserer SCORE-Technologie.

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Messung von Bindekinetiken

Die SCORE-Technologie (Single Colour Reflectometrie / Einwellenlängenreflektometrie) ermöglicht die Analyse von Tausenden von biomolekularen Wechselwirkungen gleichzeitig, markierungsfrei und in Echtzeit. Somit können kinetische Parameter (z.B. KD-, kon- und koff-Werte) für jeden Spot eines Microarrays mit einer sehr geringen Menge an Zielmolekülen ermittelt werden.

Biomolekulare Wechselwirkungen werden durch die Bindung eines Moleküls an ein anderes definiert. Unser SCORE-System ist in der Lage, diese Wechselwirkungen durch Messung der Schichtdicke auf der Array-Oberfläche zu erkennen. Dies ist im Grunde der gleiche Effekt wie bei einer Seifenblase: eine Änderung der Wanddicke führt zu einer Farbänderung. Das SCORE-System übersetzt diese Farbänderung in ein Bindungssignal, das direkt als Bindungskurve, Bild oder Film visualisiert werden kann.