Era-Chemistry_Artifizielle Rezeptoren auf der Basis von elektrosynthetisierten Polymernanostrukturen für die Proteinerkennung

• Antragsteller: Professor Dr. Frieder W. Scheller
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 270147511

Die selektive molekulare Erkennung von Peptiden, Proteinen und Glykoproteinen ist eine wichtige Voraussetzung für verschiedeneProzesse in der Biotechnologie, medizinischen Diagnostik ( Assays, Biosensoren) und Pharmaentwicklung. Für die Entwicklung von vollsynthetischen Sorbentien stellen molekular geprägte Polymere (MIPs) ein sehr erfolgreiches Konzept dar. Während MIPs fürniedermolekulare Substanzen bereits erfolgreich hergestellt werden können, existieren für Bio-Makromoleküle noch erheblichegrundlegende Herausforderungen. Das Ziel des Kooperationsprojekts besteht darin, neue Prinzipien für die Entwicklung vonwasserkompatiblen Polymeren mit Nanostrukturen für die selektive und hoch-affine Bindung von Proteinen und Glykoproteinen zuentwickeln und die grundlegenden Mechanismen für die Interaktion zwischen Target und MIP zu analysieren. Der Arbeitsplan enthält folgende spezifischen Aufgaben für die Umsetzung obiger Zielstellung: 1) Umsetzung von innovativen Prinzipien für dasOberflächen-Imprinting wie Elektrospotting, Nanosphären-Imprinting und Polymerabscheidung um das vektoriell angeordnete Target, um Nanostrukturen mit hoher Spezifität und Bindungskapazität zu erzeugen. 2) Umfassende Steuerung der MIP-Erzeugung durch Kontrolle der Elektropolymerisation. 3)Erprobung eines Spektrums von wasserlöslichen Monomeren mit komplementärenFunktionalitäten, um die Wechselwirkung mit dem Target zu optimieren. 4)Entwicklung von Multischicht-MIP-Filmen für dieUnterdrückung der unspezifischen Adsorption. 5)Entwicklung von Hochdurchsatz-Methoden zum Screening der MIPs durch in-situ-Synthese von MIPs und Auslese der Chips mit SPR Der Forschungsplan enthält ein breites Spektrum von Methoden,Materialien und fokussiert auf praxisrelevante Targets wie Azetylcholinesterase, glykiertes Hämoglobin, Ferritin, Transferrin unddas Fab- und Fc-Fragment von Immunglobulin G, um neuartige artifizielle Rezeptoren für Biomakromoleküle zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Ungarn
• Partnerorganisation: OTKA Hungarian Scientific Research Fund
• Kooperationspartner: Professor Dr. Róbert Ervin Gyurcsányi