LMU-team verbetert snelle tests met DNA-origami, waardoor biomarkersignalen tot 125 keer worden versterkt

Een onderzoeksteam van LMU [Ludwig Maximilians-Universiteit München] heeft conventionele teststrips aanzienlijk verbeterd door een nanoschaalversterker te bouwen van DNA-origami. Hierdoor kunnen signalen van biomarkers die de aanwezigheid van pathogenen of ziekten aangeven tot 125 keer worden versterkt. Snelle teststrips, ook wel laterale flow immunoassays (LFIAs) genoemd, maken eenvoudige detectie van biomarkers mogelijk. Het LMU-team, onder leiding van Heini Ijäs, Maximilian J. Urban en Tim Liedl, heeft deze tests verbeterd met behulp van DNA-origami - het vouwen van DNA om nanostructuren te creëren. Deze nanoschaalversterker verhoogt de gevoeligheid van LFIAs. De techniek verbetert het testen op biomarkers, waaronder cardiale troponine I (cTnI), een hartaanvalmarker, en neurofilament light chain (Nfl), een beroertemarker. De resultaten werden gepresenteerd in het tijdschrift *Nature Communications*. Conventionele teststrips detecteren vaak geen sporen van biomarkers in bloed, speeksel of urine, waardoor mogelijk levensbedreigende aandoeningen in een vroeg stadium, zoals beroertes of hartaanvallen, worden gemist. Het nieuwe signaalversterkingssysteem, gebaseerd op DNA-nanotechnologie, fungeert als een moleculaire versterker, die detectie-antilichamen verbindt met een instelbaar aantal signaalgenererende labels. Dit resulteert in een gevoeligheidsverhoging tot 125 keer. "Onze technologie maakt ongeëvenaarde controle over de versterkingsfactor mogelijk, waardoor LFIA-tests betrouwbaarder en effectiever worden voor klinische toepassingen", zegt Dr. Heini Ijäs. "Deze innovatie heeft het potentieel om diagnostische tests voor een breed scala aan ziekten te transformeren." De methode is aanpasbaar aan verschillende biomarkers en monsters, waaronder drugs of abuse. Het onderzoeksteam is van mening dat dit zal leiden tot meer gevoelige, snelle en toegankelijke diagnostische hulpmiddelen voor zowel klinische als thuisgebaseerde tests. De kosten van de moleculaire versterker bedragen ongeveer één cent per test. "We willen de technologie beschikbaar maken voor artsen in de dagelijkse praktijk en de patiëntenzorg verbeteren. Met behulp van een subsidie van het federale EXIST Transfer of Research-programma commercialiseren we de technologie nu... We zien een grote vraag naar onze tests in kleinere klinieken en praktijken zonder snelle toegang tot laboratoria en op spoedeisende hulpafdelingen, waar elke minuut telt", zegt Dr. Maximilian Urban.