Functionalization and Evaluation of Nanoparticle Probes for the Development of a 14-Plex Diagnostic assay

Sammanfattning: Detta projekt var ett samarbete mellan Aplex Bio AB och Scilifelab. Projektets mål var att utveckla en molekylär diagnostisk panel med förmågan att detektera och diskriminera mellan 14 olika typer av patogener. Projektet innehåller 4 kapitel med fokus på olika mål. I första kapitlet utvecklades en metod för att karakterisera emissioner av fluorescerande nanopartikel kluster. Den första utvärderade metoden utnyttjade klick-kemi för att binda nanopartiklarna till makrostrukturer uppbyggda av amplifierat DNA. Den andra utvärderade metoden skapade aggregerade komplex av nanopartiklar med amplifierat DNA för att utvärdera partiklarnas emissioner. I kapitel 2 av projektet användes azid-funktionaliserade nanopartiklar levererade av Aplex Bio AB för att tvärbinda DBCO modifierade oligonukleotider. Sedan utvecklades en hybridiserings baserad metod för att kvantifiera relativa mängden oligonukleotider på partiklarna. Denna metod användes för att reproducerbart funktionalisera partiklar och utveckla nanopartikel-sonder som kan binda till DNA genom hybridisering. I kapitel 2 utvärderades även hur effektivt och specifikt de utvecklade nanopartikel-sonderna hybridiserar till DNA. I kapitel 3 utvärderades amplifiering av syntetiska ssDNA sekvenser valda från genetiska markörer av 14 patogener, DNA amplifierades med metoden RCA. Målet var att utvärdera specificiteten av amplifieringen. Specifik amplifiering av varje DNA sekvens i panelen var en förutsättning för att möjliggöra detektion och diskriminering av alla patogener i panelen. I kapitel 4 var målet att utveckla en kostnadseffektiv metod för att funktionalisera nanopartiklar med oligonukleotid sekvenser. För att göra detta användes DBCO-NHS-ester reagens och amin-modifierade oligonukleotider. Förverkligande av detta projekt skulle skapa en diagnostisk panel med potentialen att påverka det diagnostiska fältet på en global skala. När detta projekt är fullt utvecklat kan panelen modifieras för detektion av önskade DNA/RNA sekvenser vilket möjliggör ett mångfalt av applikationer, detta skulle göra panelen konkurrerande med dagens diagnostiska metoder då den kan användas i existerande mikroskopiuppsättningar.