Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von Mikroarrays für die diagnostische und analytische Anwendung

Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von Mikroarrays mit Hinblick auf den klinischen Einsatz. Für die Herstellung von Faden-Arrays wurden Fäden mit daran gebundenen Sondenmolekülen zu einem Bündel verdreht, um daraus einheitliche Querschnitte zu erzeugen. Die so erhaltenen Querschnitte ergeben eine Vielzahl gleicher Exemplare von Mikroarrays. Als Material für die Fäden wurde Lyocell verwendet. Unter anderem sind Stabilität, Funktionalisierbarkeit und Permeabilität des Materials gegenüber einer Auswahl zu immobilisierender Moleküle getestet worden. Sowohl mit dem Sondenmolekül Biotin, als auch mit einem bekannten Peptid-Epitop als Sonde sind 7er Faden-Arrays für Proteinbindungstests generiert worden. In beiden Fällen konnte die spezifische Detektion der Sonde durch Bindung zu einem fluoreszenzmarkierten Protein gezeigt werden. Mit diesen Versuchen ist die prinzipielle Funktionalität des neuen Faden Arrays erfolgreich belegt worden. Als biologisch sinnvolles Modell ist eine neue Bibliothek potentieller Sondenmoleküle synthetisiert worden. Als Beispiel wurden Purine gewählt. Es ist eine Synthesestrategie für 2,6,9 trisubstituierte Purine an planarer Cellulose als fester Phase entwickelt worden. Für jeden der drei Substitutionsschritte an dem Puringerüst konnten durch Einsatz eines Mikrowellenofens kurze Reaktionszeiten bei hohem Umsatz erzielt werden. Die kombinatorische Synthese von 384 Purinen erfolgte mittels der Cut & Combine Methode. Über den SC²-Prozess sind daraus Mikroarrays in einem bekannten Format hergestellt worden, an Hand derer Bindungstests gegen Kinasen durchgeführt worden sind. Für p38a MAPK konnte dabei eine Bindung zu zwei strukturell ähnlichen Purinen der Bibliothek gefunden werden.