CQS-ACM-SPR-System zur automatisierten und prozessintegrierten kontinuierlichen Bestimmung von aktiven Konzentrationen

Antikörper sind Proteine, die sich an definierte Regionen (Epitope) ihrer Targets anlagern und so bspw. das Immunsystem aktivieren. Sie sind aber mittlerweile auch aus Forschung, Industrie (Analytik, Pharmazeutika) und Medizin (Diagnostik, Prophylaxe und Therapie) nicht mehr wegzudenken.
Sogenannte monoklonale Antikörper werden aus einem einzelnen B-Zellklon hergestellt. Dazu wird eine tierische, Antikörper produzierende Zelle in eine Tumorzelle umgewandelt. Sie lässt sich anschließend beliebig bis in den technischen Maßstab weitervermehren.
Die Kultivierung der tierischen Zellen ist ein mehrstufiger Prozess - ausgehend von der Anzucht der Zellkultur über die Fermentation bis hin zum Aufreinigen und Überführen in das Produkt.
Unter Beachtung von Auflagen internationaler Behörden muss im industriellen Bereich jeder einzelne dieser Produktionsschritte intensiv überwacht und dokumentiert werden. Folglich besteht Bedarf an geeigneten Sensoren und Detektionsmethoden.
Hier bietet sich die Oberflächenplasmonenresonanz (SPR) Spektroskopie an. Dabei werden durch molekulare Interaktionen hervorgerufene Veränderungen des Brechungsindexes innerhalb eines evaneszenten Feldes gemessen, das sich an der Grenzfläche zwischen einer metallischen Sensoroberfläche (typischerweise Gold) und einem Dielektrikum (Untersuchungslösung) ausbildet. Für die Analyse von Proben in Echtzeit und ohne vorhergehendes zeitaufwendiges Aufbereiten bzw. Labeln werden zunächst Liganden auf der Sensoroberfläche immobilisiert und anschließend über das angrenzende Dielektrikum mit dem Analyten in Kontakt gebracht.
Vor diesem Hintergrund haben sich die Sierra Sensors GmbH und die TU Dresden, Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik, Arbeitsgruppe Biomonitoring entschlossen, ein neues Verfahrensprinzip zur In-Prozess-Kontrolle der aktiven Konzentration von Fermentations¬produkten – hier Antikörper – in einen neuartigen SPR-Gesamtsystems für parallele SPR-Messungen im innovativen Mehrkanalsystem zu implementieren. Damit lassen sich simultan und kontinuierlich Konzentration und Spezifität der Analyten messen und Kreuzreaktionen ausschließen.