Luisa Torsi wird bei den Exner-Vorlesungen 2021 (17. Mai 2022) anwesend sein und ihre Laureats-Vorlesungen halten:
Einzelmoleküldetektion mit einem Großtransistor verschafft dem Kliniker den entscheidenden Vorteil
Biomarker werden zum bevorzugten Mittel der Frühdiagnose von fortschreitenden Krankheiten wie Tumoren oder neurodegenerativen Syndromen. Bei Infektionskrankheiten ist der immunometrische Direktnachweis eines Erregers (anstelle seiner DNA) ein schnellerer Weg, da er keine Probenvorbehandlung erfordert. Die Möglichkeit, einen Marker (Proteine, genomische Stränge sowie ganze Viren oder Bakterien) in einer peripheren Bioflüssigkeit wie Blut oder sogar Speichel nachzuweisen, macht das Verfahren auch minimal invasiv. Je früher der Nachweis erfolgt, desto früher wird die Diagnose gestellt, und desto einfacher ist es für den Arzt, eine Krankheit zu bekämpfen. Heutzutage gibt es die Möglichkeit, einen einzelnen Strang eines mutierten Gens für die Frühdiagnose von Tumoren oder eine einzelne Kopie einer viralen DNA nachzuweisen. Ein kommerzielles System, das zuverlässig ein einzelnes Protein in einer Probe von 0,1 ml einer echten Bioflüssigkeit nachweisen kann, ist jedoch noch nicht verfügbar.
Luisa Torsi Credit Marianna Ladisa
Prof. Torsi hat mit ihrer Gruppe im Jahr 2018 Pionierarbeit auf dem Gebiet der Einzelmoleküldetektion mit einem großen Transistor – SiMoT – geleistet. Damit wurde damals ein Weltrekord für den Nachweis von Proteinen direkt in einer Probe von ganzem Rinderserum aufgestellt. Die SiMoT-Plattform ist ein bioelektronisches System, das ein einzelnes Protein oder einen genomischen Marker in 0,1 ml echter, nicht vorbehandelter Blut- oder Speichelproben nachweisen kann. Das System, das auch im Rahmen eines von Torsi koordinierten EU-Verbundprojekts (https://simbit-h2020.eu/) entwickelt wird, kann kostengünstig als Handheld-Gerät hergestellt werden. Angestrebt wird die Entwicklung ultraempfindlicher, schneller (15-20 Minuten), kostengünstiger und hochzuverlässiger Diagnosesysteme für das Ultra-Frühscreening fortschreitender Krankheiten wie der Tumorerkrankung (z.B. Bauchspeicheldrüse) sowie viraler (z.B. SARS-CoV-2) und bakterieller (z.B. Xylella fastidiosa) Infektionen. Ein solches System hat das Potenzial, den derzeitigen Ansatz für Point-of-Care-Tests zu revolutionieren, der in Bezug auf Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit an seine Grenzen stößt. In Zukunft soll der Zugang zu hochempfindlichen Markern und der Nachweis von Krankheitserregern dort möglich sein, wo er benötigt wird, nämlich in der Arztpraxis, in der Apotheke oder sogar beim Patienten.
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