Nieuwe methode versnelt ontwikkeling van biosensoren

Datum: 6 juni 2014

Inleiding: Een multidisciplinair onderzoeksteam aan de Universiteit Antwerpen, onder leiding van prof. dr. Luc Nagels, verricht baanbrekend werk op het vlak van biosensoren.

Een nieuwe studie, die als toponderzoek werd aangeduid door de expertwebsite Global Medical Discovery, beschrijft een nieuwe methode die de ontwikkeling van biosensoren in de toekomst eenvoudiger, sneller en minder duur zal maken.

Biosensoren krijgen steeds meer belang bij chemische analyses. In de gezondheidssector bijvoorbeeld worden de apparaatjes gebruikt om specifieke stoffen in het bloed van patiënten te meten. Het best gekende voorbeeld is het toestelletje waarmee diabetici dagelijks de glucoseconcentratie in hun bloed meten, om deze zo nodig bij te sturen. Er zijn nog enkele andere biosensoren op de markt, waarvan die voor melkzuur (verzuring bij sporters), ureum en creatinine (werking van de nieren) de meest bekende zijn. Vaak is wel een prik vereist, maar patiënten hoeven niet elke keer naar een dokter of een labo om hun bloedwaarden te kennen. Bovendien zijn ze betaalbaar.

Jammer genoeg zijn er nog niet veel biosensoren verkrijgbaar. Op het verlanglijstje van te bepalen producten staan cholesterol (hartproblemen), producten die kankers snel signaleren, giftige stoffen in voedingswaren, drugs, virussen en bacteriën. En als het even kan willen we ook nog weten hoe het met ons erfelijk materiaal, DNA, gesteld is. Maar de ontwikkeling van biosensoren zit nog in haar beginstadium, en verschillende problemen verhinderen de verdere evolutie ervan.

“Eén van die problemen is dat men, om een zekere molecule te bepalen, op het oppervlak van de biosensor een andere molecule moet plaatsen die de gezochte molecule herkent”, verklaart chemieprofessor Luc Nagels. “Ze dient de te bepalen molecule als het ware vast te grijpen, ze uit een mengsel van andere moleculen te vissen. Vaak zijn er vele kandidaten voor deze herkenningsmoleculen, maar hoe wordt bepaald hoe efficiënt ze zijn?”

Het is op dit punt dat een multidisciplinair team van twee biologen, een biomedicus en twee chemici van de Universiteit Antwerpen enkele baanbrekende nieuwe ideeën ontwikkelde. De interactie tussen de herkenningsmolecule en de gezochte stof werd tot nu toe gemeten via intensief werk en dure machines. De recente studie van de Antwerpse onderzoekers laat toe om dergelijke dure en moeilijke apparatuur te vervangen, of minstens aan te vullen, door eenvoudige en betaalbare meetsystemen die gebaseerd zijn op elektrochemische principes.

Deze elektrochemische sensoren hebben als bijkomend voordeel dat ze veel beter herkenningsmoleculen kunnen uittesten dan de klassieke toestellen. Dit alles kan de zoektocht naar goede herkenningsmoleculen wereldwijd in een versnelling brengen. Daardoor kunnen onderzoekers meer doelgericht nieuwe biosensoren ontwerpen, niet alleen voor de medische wereld, maar voor honderden toepassingen (milieu, persoonlijke hygiëne, kwaliteit van voedingswaren ...).  De multidisciplinaire groep werkt nu aan de patentering van deze nieuwe methode via de UAntwerpen Innovatie Interface.

De studie werd door de experten van Global Medical Discovery aangeduid als trendsetter in de medische wereld en kreeg op de website een plaats als Article contributing to excellence in Biomedical Research.



Url: http://globalmedicaldiscovery.com/key-scientific-articles/potentiometric-sensors-doped-biomolecules-new-approach-small-moleculebiomolecule-bindingkinetics-analysis/