Interferometrisches Messsystem zur markierungsfreien Analyse von biomolekularen Bindungsreaktionen

Die rasante Entwicklung in der Forschung der Lebenswissenschaften fordert ständig neue Verfahren zur Analyse von biologischen Zusammenhängen. Oberflächenbasierte optische Detektionsverfahren haben für biomolekulare Bindungsstudien eine weite Verbreitung gefunden. Ein prominentes Anwendungsbeispiel stellt der Einsatz des DNA-Microarray dar, bei dem eine Vielzahl von Reaktionen (bis zu 100000) parallel durchgeführt und analysiert werden können. Dieses Analyseverfahren arbeitet mit Markierung des Analytmoleküls, in der Regel einem Fluoreszenzfarbstoff. Schwieriger gestalten sich Bindungsstudien von Proteinen, Enzymen, Peptiden und Antikörpern, da das an den Analyten gebundene Markermolekül die für die Bindeaktivität maßgebliche dreidimensionale Struktur stören und somit die Reaktion mit dem auf der Oberfläche immobilisierten Fängermolekül erheblich beeinflussen kann. Im Rahmen der Medikamentenentwicklung ist jedoch der Nachweis dieser Moleküle wünschenswert.
In den letzten Jahren wurden verschiedene markierungsfrei arbeitende Verfahren, wie Gitterkoppler, Interferometer-Systeme, reflektometrische Interferenz-Spektroskopie (RIfS) und Oberflächenplasmonenresonanz-Sensoren (SPR) entwickelt, die zum Teil schon den Sprung in die Anwendung vollzogen haben. Im Folgenden wird ein interferometrisches Messsystem vorgestellt, das sich aufgrund seiner Nachweisempfindlichkeit sich in hohem Maße für Bindungsstudien oder den Nachweis von Biomolekülen eignet.