Rekombinante Antikörper für die Point‐of‐care‐Diagnostik von CRP

Das C-reaktive Protein (CRP) ist einer der wichtigsten Blutserummarker für Entzündungsreaktionen und bakterielle Infektionen. Bisher wird seine Konzentration unter großem Zeit- und Kostenaufwand in medizinischen Laboren mit Hilfe von Immunoassays bestimmt. Vor allem in Entwicklungsländern mit häufig mangelnder Infrastruktur ist eine einfache, schnelle und kostengünstige Point-of-care-Diagnostik von CRP wünschenswert. In der vorliegenden Arbeit wurde das im Rahmen des SFB 578 etablierte, auf einer Quarzkristallmikrowaage (QCM) basierende Lab-on-a-chip-System zur vollautomatisierten, mikrofluidischen CRP-Detektion weiterentwickelt. Zur Steigerung der Sensitivität und Stabilität wurden bereits vorhandene CRP-spezifische scFv-Fragmente sowohl in verschiedene Antikörperformate überführt als auch in Genbibliotheken mutagenisiert, um deren biochemischen Eigenschaften gezielt zu verändern. So konnten hoch affine und extrem stabile Antikörperfragmente generiert werden, die sich besonders für den Einsatz in der Detektionszelle eines Sensor-Chips eignen. Mit der Phagen-Display-Methode konnten zusätzlich weitere CRP-spezifische Antikörperfragmente isoliert werden, die ausschließlich konformationelle Epitope des nativen CRP-Moleküls erkennen. Diese sind zur Anreicherung des CRPs aus Blutseren in der Anreicherungszelle anwendbar. Die gezielte Immobilisierung der CRP-spezifischen Antikörperfragmente auf Goldoberflächen mittels SNAP-Tag-Fusionsproteinen führt zur Erhöhung der Sensitivität des QCM-Chips. Ferner wurde der QCM-Sensor hinsichtlich Spezifität und Regenerierbarkeit in mehrfachen Messungen mit verschiedenen Antikörperfragmenten weiter charakterisiert. So konnten bereits über 100 repetitive CRP-Messzyklen durchgeführt werden. Auch konnte die Anwendbarkeit des Systems für die Detektion weiterer Antigene wie Lysozym und BSA mittels verschiedener Antikörper-Formate demonstriert werden. Somit wurden alle Voraussetzungen für ein CRP-spezifisches Lab-on-a-chip-System erfüllt.