Analyse doppelsträngiger RNA mit Hilfe eines innovativen Nanoporen-Sequenzierungsverfahrens mit integriertem Biosensor (Sens-Nanopore)

Programm

GFF/ FTI-Strategie NÖ 2021-2027

Projektkoordination

Danube Private University, Prof. Dr. Mandana Amiri

Projektpartner

• CNRS Délégation Alsace 

Projektbeteiligte an der DPU  

• Hon.-Prof. Prof. Dr. Wolfgang Knoll
• Univ.-Prof. DI Dr. Christoph Kleber

Projektbeschreibung

Doppelsträngige RNA (dsRNA) wird mit viralen Infektionen in Verbindung gebracht. Im Fall von RNA-Viren bildet diese das virale Genom, während das Genom bei DNA-Viren erst bei der viralen Replikation in den Wirtszellen entsteht. Nahezu alle Organismen verfügen aber über die Fähigkeit, dsRNA zu erkennen, mit dem primären Ziel, eine mögliche Infektion abzuschwächen. Somit kann das Vorhandensein von langer viraler dsRNA als universeller Biomarker bei viralen Infektionen angesehen werden. Die Entwicklung von verlässlichen und rasch durchführbaren quantitativen und qualitativen dsRNA-Analyseverfahren könnte zukünftig eine wirksame Kontrolle von Epidemien sein. 

Das neuartige Nanopore-Technologiekonzept erlaubt die einfache und erfolgreiche Sequenzierung viraler Varianten, jedoch sind dafür zur Zeit noch aufwändige Probenvorbereitungsschritte erforderlich. Das schnelle und direkte Fingerprinting von viraler dsRNA für die klinische bedside-Diagnostik mit der Nanopore-Technologie stellt daher noch eine ungelöste Herausforderung dar. 

Das Ziel des Sens-Nanopore-Projekts ist es, diese Lücke durch die Kopplung von Nanopore-basiertem dsRNA-Sequencing mit Biosensortechnologie sowie effizienter und spezifischer Biorezeptor-Analyt Oberflächen-Interaktion zu schließen. Sens-Nanopore schlägt die Integration viraler dsRNA-Bindungsproteine auf kohlenstoffbasierten Sensoren vor, insbesondere auf Laser-induzierten Graphen (LIG) basierenden Feldeffekttransistoren (FET), die durch die Laserbearbeitung von Polyimid-Dünnfilmen für den quantitativen viralen dsRNA-Nachweis hergestellt werden. Anschließend erfolgt das dsRNA-Fingerprinting. Die wichtigsten Funktionsmerkmale dieses neuartigen dsRNA-Sensorsystems werden im Rahmen dieses Projekts an Modellsystemen evaluiert.

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