1 / 17

Groepsleden Staff Leo van IJzendoorn Arthur de Jong

Molecular Biosensors for medical diagnostics (MBx). Groepsleden Staff Leo van IJzendoorn Arthur de Jong Menno Prins (DHL, Philips Research) Postdoc Asha Jacob AIO’s Francis Fahrni Xander Janssen Loes van Zijp Kim van Ommering (Philips)

conley
Download Presentation

Groepsleden Staff Leo van IJzendoorn Arthur de Jong

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Molecular Biosensors for medical diagnostics (MBx) Groepsleden Staff Leo van IJzendoorn Arthur de Jong Menno Prins (DHL, Philips Research) Postdoc Asha Jacob AIO’s Francis Fahrni Xander Janssen Loes van Zijp Kim van Ommering (Philips) Andrea Ranzoni (Philips) F-vleugel 1e verdieping + 5-10 studenten Master Track: Fysische Instrumentatie & Medische Fysica

  2. Inhoud • Voorbeeld van een biosensor: de glucose sensor • ………..principes, voordelen, beperkingen • Immunologie is essentieel voor biosensing • Magnetische labels • Voorbeelden stages: Single molecule biophysics

  3. Voorbeeld van een biosensor: de glucosemeter voor diabetici wegwerp strip • een druppel bloed • (microliter) • analyse resultaat na 5 seconden beschikbaar ! • Enorme vooruitgang voor patiënten • (sinds 1999 vergoed door ziektekostenverzekering): •  van rigide dieet en ziekenhuiscontroles naar zelfzorg • verlaging van kans op shock (hyper) of sufheid • verlaging ziektekosten

  4. Hoe werkt de glucosesensor? 1.druppel bloed wordt opgezogen 2. (bio)chemische reactie met enzym 3. redox reactie  stroompje H2O2+ 2H+ +2e-  2H2O Alleen mogelijk vanwege hoge concentratie glucose

  5. Biologie / Biochemie: honderden eiwitten gevonden in zeer lage concentraties: (meer dan factor miljard lager dan glucose!) 1 fmol/l 1 pmol/l 1 nmol/l 1 mol/l 1 mmol/l glucose hartfalen  produktie eiwit “troponine” tijdrovende analyse in chemisch lab. (bijv. Diagnostisch Centrum Eindhoven)

  6. Elektrisch Optisch Magnetisch Nodig: nieuwe concepten voor een gevoelige en snelle biosensor ! selectiviteit gevoeligheid gereedschapkist natuurkunde signaal gebruik biologische herkennng

  7. herkenning van één soort eiwit eiwit Biologische herkenning: gebruik immuunsysteem natuur 20 nm antilichaam celoppervlak  sensoroppervlak

  8. Hoe bereiken we snelheid en gevoeligheid ?  MBx onderzoekt gebruik magnetiseerbare deeltjes eiwit superparamagnetische deeltjes: detectie en fysieke manipulatie ! antilichaam sensoroppervlak Biologische moleculen van nature niet magnetisch: gevoelig! o.a. gebruik van GMR sensoren uit harde schijf van computer  geschikt voor 1 staps minisensor zonder wasstappen

  9. een magnetische biosensor Prototype Philips Research 20 nm Au magneetveld sensor voelt magneetje  stroom verandert stroomdraad

  10. MBx: nieuwe concepten voor de volgende generatie sensoren een functionele biosensor Meet interactie van proteïnes door aanleggen krachten: rotatie of translatie: single molecule biophysics in sensor ! Toepassingen: - immunogeniciteit nieuwe medicijnen - onderzoek naar allergie

  11. Meten van bindingsterkten door trekken (magnetische pincet) afstuderen Inge van Donkelaar

  12. Model systeem: Anti-Biotin - biotinylated-BSA Fm dissociatie constante (zonder kracht): k0=0.025 s-1 positie energie barriere: 0.23 nm (komt overeen met MD calcs!)

  13. Torsiestijfheid van een moleculaire binding? Instrumentatie voor aanleggen roterend magneetveld image analysis ! balans hydrodynamische wrijving en magnetische kracht  torque (Ben DeClerq)

  14. modify ionic strength or pH beads in solution 2000x diluted clean with IPA start timer Studie van niet-specifieke interacties (BSc Alexander van Reenen) deeltjes met streptavidine eiwit plakken aan glas eiwitten veranderen van lading bij verschillende pH afscherming door ionen

  15. IgG coated Eiwit interacties ook met: - optisch pincet (BMT) (Benchmarking) - hydrodynamische actuatie met stroming - “tethered particle motion” Deeltje met protein-G op glas / IgG op deeltje in optisch pincet Bas Cloin

  16. Gemiddelde kracht voor loskomen deeltjes gevonden! enkele binding dubbele binding

  17. Samenvattend MBx: jonge groep met uitdagend multidiciplinair onderzoeksveld fysica biologie electrotechniek chemie • Stage/afstudeer onderwerpen op gebied van: • actuatie magnetische deeltjes • (bio)moleculaire interacties • diverse technieken voor meten van interacties • “single molecular biophysics” Voor actuele projecten: l.j.van.ijzendoorn@tue.nl of kom langs in de F-vleugel !

More Related