Experts van de Biotechnology Group aan de Universiteit van Leicester onder leiding van professor Sergey Piletsky in samenwerking met het spin-off bedrijf MIP Diagnostics Ltd hebben de ontwikkeling aangekondigd van polymere materialen met moleculaire herkenningscapaciteiten die het potentieel hebben om beter te presteren dan natuurlijke antilichamen in verschillende diagnostische toepassingen

In een nieuw uitgebracht artikel "Een vergelijking van de prestaties van moleculair ingeprente polymeernanodeeltjes voor kleine molecuuldoelen en antilichamen in het ELISA-formaat" hebben de onderzoekers met succes aangetoond dat polymeernanodeeltjes geproduceerd door de moleculaire imprintingtechniek (MIP-nanodeeltjes) kunnen binden aan het doelmolecuul met dezelfde of hogere affiniteit en specificiteit dan algemeen gebruikte in de handel verkrijgbare antilichamen en tegen uitdagende doelen.

Aanvullend, hun gemak van vervaardiging, kleine voorsprong, hoge affiniteit en het gebrek aan behoefte aan koudeketenlogistiek maken ze een aantrekkelijk alternatief voor traditionele antilichamen voor gebruik in immunoassays.

De in het bovenstaande artikel beschreven demonstratie-assays maakten de bepaling van doelanalyten bij picomolaire concentraties mogelijk. De resultaten bevestigden dat MIP-nanodeeltjes kunnen worden gebruikt als levensvatbare alternatieven voor antilichamen in ELISA-formaat, vergelijkbaar met, of betere prestaties dan natuurlijke receptoren zoals antilichamen.

De testen bezaten een veel hogere stabiliteit, wat over het algemeen een zeer sterke goedkeuring is voor het overwegen van industriële toepassing van MIP-nanodeeltjes in diagnostische platforms.

Professor Piletsky, van de afdeling Scheikunde van de Universiteit van Leicester, zei:"Het is nu ruim twintig jaar geleden sinds de eerste demonstratie dat moleculair ingeprinte polymeren kunnen worden gebruikt als het herkenningsmateriaal in testen voor klinisch significante geneesmiddelen. Op dat moment, baanbrekend werk illustreerde duidelijk het principe, maar het was onwaarschijnlijk dat de beschreven tests een bedreiging vormden voor gevestigde methoden die op antilichamen steunden.

"Recente vorderingen in de synthese van MIP-nanodeeltjes hebben de waargenomen nadelen van MIP's overwonnen, zoals heterogeniteit van bindingsplaatsen, uitloogproblemen/slechte bindingskinetiek en gebrek aan geschikte industriële productieprotocollen.

"De nieuwe solid-phase fabricagebenadering die bij MIP Diagnostics wordt gebruikt, maakt gebruik van geïmmobiliseerde doelmoleculen aan het oppervlak van een vaste drager, vandaar de naam. Aan de oppervlakte van deze steun, monomeren worden gepolymeriseerd tot polymeer nanodeeltjes, die vervolgens worden geselecteerd op basis van hun affiniteit voor het doel, die herbruikbaar is. Naast het produceren van hoogwaardige bindmiddelen, deze synthetische aanpak is geschikt voor opschaling en automatisering waardoor het zeer aantrekkelijk is voor commercieel gebruik. Als chemische entiteiten, tijdens de synthese van MIP-nanodeeltjes kunnen extra functionele lagen worden gecreëerd om de eigenschappen van de deeltjes te wijzigen zonder hun herkenningsvermogen te beïnvloeden."

De robuuste aard van MIP-nanodeeltjes maakt ze ideale reagentia voor een breed scala aan toepassingen, waaronder point-of-care-diagnostiek en in het veld gebaseerde testen.

Ze zijn bestand tegen ruwe omgevingen, zoals extreme pH en temperatuur, zeewater en kan zelfs functioneren in organische oplosmiddelen.

MIP's zijn met succes gemaakt en ingezet tegen alle belangrijke doelklassen, waaronder peptiden, eiwitten en andere macromoleculaire structuren, evenals kleinere chemische entiteiten zoals anorganische ionen, explosieven, verdovende middelen, toxines, hun metabolieten en veel voorkomende biochemische soorten zoals enzymcofactoren.