Forschungs - Laser- und Medizin-Technologie GmbH
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variable<br />
Konzentration<br />
Zielmolekül<br />
Waschlösung<br />
<strong>Laser</strong> <strong>Laser</strong> <strong>Laser</strong><br />
50 Biomedizinische Optik<br />
Jürgen Helfmann, Rijk Schütz, Ihar Shchatsinin<br />
Optisches Screening für die<br />
molekulare Wirkstoffforschung<br />
Kamera<br />
Durchflussküvette<br />
Waste<br />
Molekulare Evolution von Peptiden zur Optimierung<br />
der Eigenschaften einer Molekülbibliothek<br />
(Abbildung mit fre<strong>und</strong>licher Genehmigung von<br />
B. Frey <strong>und</strong> A. Frey, FZ Borstel).<br />
des Ablösens der Zielmoleküle durch Spülen<br />
mit Waschlösung, gemessen werden.<br />
Da bei der Inkubation fluoreszenzmarkierte<br />
Zielmoleküle in der Lösung (über den<br />
an der Bibliothek geb<strong>und</strong>enen Zielmolekülen)<br />
durch eine Fluoreszenzmessung<br />
mit erfasst werden, würde eine fehlerhafte<br />
Messung mit sehr großem Untergr<strong>und</strong><br />
resultieren. Deshalb wird in diesem<br />
Fall die Fluoreszenz evaneszent über ein<br />
Koppelprisma durchgeführt (TIRF), wie in<br />
obiger Abbildung gezeigt. Die Anregungsintensität<br />
klingt hierbei exponentiell mit<br />
der Eindringtiefe von nur ca. 200 nm in<br />
die Zielmoleküllösung über der Peptidbibliothek<br />
ein <strong>und</strong> regt dabei nur einen sehr<br />
geringen Anteil gelöster Zielmoleküle an,<br />
deren Fluoreszenz als Untergr<strong>und</strong> abgezogen<br />
werden kann.<br />
Label-freier Nachweis<br />
Während der molekularen Evolution von<br />
Peptiden besteht das Risiko, dass die Fluoreszenzmarkierung<br />
die Bindungseigenschaften<br />
beeinflusst. Deshalb wird bei<br />
ausreichender Affinität auf einen Labelfreien<br />
Nachweis gewechselt. Hierfür kann<br />
als Eigenschaft der Brechungsindex der<br />
Moleküle genutzt werden, die sich an<br />
die Peptidbibliothek anlagern, der sich<br />
von dem des verdrängten Lösungsmittels<br />
unterscheidet. Es wird Weißlicht in einer<br />
Reflexionsanordnung bestehend aus Peptidbibliothek<br />
<strong>und</strong> Durchflusszelle eingestrahlt.<br />
Das resultierende reflektierte Licht<br />
wird über einen Bandpassfilter von einer<br />
Kamera erfasst.<br />
Kamera<br />
Reflexion<br />
Filter<br />
Ventile<br />
Ziel-<br />
Molekül<br />
Brechungsindex 1,33<br />
Brechungsindex 1,3301<br />
700 700.2 700.4 700.6<br />
Wellenlänge / nm<br />
Durchflusszelle<br />
Lichtquelle<br />
z.B. LED<br />
Strahlteiler<br />
Kapillarplatte<br />
Schematischer Aufbau für die interferometrische<br />
Detektion sowie beispielhafte berechnete Reflexionsspektren<br />
bei unterschiedlicher Bindung.
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