Project
Geminiaturiseerde, multi-analiet en on-site diagnostische platforms
In eerdere projecten zijn fundamentele methodieken voor biosensoren en diagnostiek verkend op nanomoleculair niveau. Een voorbeeld is het modificeren van oppervlakken van biosensoren en het zo optimaal mogelijk koppelen en functionaliseren van biomoleculen in microarrays.
Steeds meer kwaliteits- en veiligheidsvraagstukken in het agro-food domein vragen om een multi-analiet en/of on-site antwoord op diagnostische vragen. Voorwaarde daarbij is, dat de resultaten duidelijk en begrijpbaar worden aangereikt en ook snel beschikbaar zijn. Bovendien is het zaak de kosten zo laag mogelijk te houden.
Doelstelling
Doel van dit project is de ontwikkeling van geminiaturiseerde, multi-analiet diagnostische platforms. Het gaat om een microarray benadering voor het detecteren van 10 tot 25 componenten tegelijkertijd.
Daarvoor zullen twee innovatieve platforms worden bestudeerd: de laterale flow microarray immunoassay (on-site toepasbaar door personen zonder specifieke kennis) en de ELISA met microarray detectie in elke well (automatisering voor ELISA-uitvoering is breed aanwezig).
In samenwerking met onderdelen van Wageningen UR (ASG, FBR-FFC, RIKILT, PRI en WU-ORC) worden toepassingen ontwikkeld voor het detecteren van pathogenen en chemische stoffen in voedingmiddelen, en voor het meten van stoffen die duiden op ongewenste processen zoals plagen, stress of bederf. Hiermee is vroegtijdige signalering mogelijk van verschillende bedreigingen voor de gezondheid van mens en dier en de productkwaliteit.
Aanpak en tijdspad
De belangrijkste activiteiten is de ontwikkeling van geminiaturiseerde, multi-analiet diagnostische platforms voor het meten van 10 tot 25 componenten tegelijkertijd.
Resultaten
In 2012 zijn de volgende resultaten behaald:
- Er is onderzoek gedaan naar de juiste condities voor het inktjet-printen van antilichamen in een microarray-vorm op microscoopglaasjes.
- Een microarray laterale flow test werd ontwikkeld voor de detectie van specifieke amplicons na een multiplex-PCR gericht op de detectie van genen die coderen voor virulentiefactoren van Escherichia coli O157.
- Voor de detectie van specifieke DNA-amplicons van diverse malaria-soorten is een 4-lijns laterale flow test ontwikkeld en gevalideerd in enkele veldstudies in Thailand, Burkina Faso en Nigeria.
Resultaten (beoogd)
- Multi-analiet (Nucleic Acid) Lateral flow Microarray ImmunoAssay; (NA)LMIA;
- ELISA met microarray detectie in elke well;
- Diverse detectie-principes: Nanodeeltjes zonder en met geïmmobiliseerd enzym voor signaalversterking en Zeer gevoelige detectie gebaseerd op lanthanide-chelatie;
- Peer-reviewed wetenschappelijke artikelen;
- Lezingen op representatieve symposia.
Publicaties
-
Amorphous carbon nanoparticles: a versatile label for rapid diagnostic (immuno)assays
Analytical and Bioanalytical Chemistry 402 (2012)2. - ISSN 1618-2642 - p. 593 - 600.
-
Carbon Nanoparticles as Detection Label for Diagnostic Antibody Microarrrays
In: Trends in Immunolabelled and Related Techniques / , Abuelzein, E.. - Rijeka, Croatia : InTech - ISBN 9789535105701 - p. 311 - 331.
-
Detection of Single-Nucleotide Polymorphisms in Plasmodium falciparum by PCR Primer Extension and Lateral Flow Immunoassay
Antimicrobial Agents and Chemotherapy 59 (2015)1. - ISSN 0066-4804 - p. 365 - 371.
-
Development, validation and evaluation of a rapid PCR-nucleic acid lateral flow immuno-assay for the detection of Plasmodium and the differentiation between Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax
Malaria Journal 11 (2012). - ISSN 1475-2875
-
Distribution of biomolecules in porous nitrocellulose membrane pads using confocal laser scanning microscopy and high-speed cameras
Analytical Chemistry 85 (2013)7. - ISSN 0003-2700 - p. 3723 - 3729.
-
Influence of Pluronic F127 on the distribution and functionality of inkjet-printed biomolecules in porous nitrocellulose substrates
Talanta 131 (2015). - ISSN 0039-9140 - p. 541 - 547.
-
Influence of buffer composition on the distribution of inkjet printed protein molecules and the resulting spot morphology
Talanta 98 (2012). - ISSN 0039-9140 - p. 1 - 6.
-
Influence of the relative humidity on the morphology of inkjet printed spots of IgG on a non-porous substrate.
RSC Advances : An international journal to further the chemical sciences 4 (2014)37. - ISSN 2046-2069 - p. 19380 - 19388.
-
Labels for lateral flow assays/LFD Arrays
-
Lateral flow assays
In: Antibodies - Applications and New Developments / , Meulenberg, E.P.. - London, United Kingdom : Bentham Science Publishers - ISBN 9781608052646 - p. 175 - 183.