Nanozymbasierte Biosensoren

Biosensoren eignen sich aufgrund ihrer Vorteile wie einfache Handhabung, schnelle Reaktionszeit, geringe Kosten und leichte Miniaturisierbarkeit für die Echtzeitdetektion. Sensormaterialien sind eine Kernkomponente von Biosensoren und können Empfindlichkeit, Ansprechgeschwindigkeit, linearen Messbereich und Nachweisgrenzen maßgeblich bestimmen. Daher ist das rationale Design von Sensormaterialien ein wesentlicher Baustein bei der Entwicklung leistungsfähiger Biosensoren.

Nanozyme sind eine Klasse von Nanomaterialien mit intrinsischer enzymähnlicher Aktivität. Sie zeigen Reaktionskinetiken und katalytische Mechanismen, die denen natürlicher Enzyme ähneln. Zu ihren Vorteilen zählen hohe Stabilität, geringe Kosten und eine einfache Herstellung; zudem ermöglichen sie sensitivere Stromantwortsignale und eine höhere Detektionseffizienz, was breite Perspektiven für praktische Anwendungen eröffnet. Creative Enzymes ist als weltweit führendes Unternehmen darauf ausgerichtet, unsere Kunden bei der Durchführung effizienter und erfolgreicher Forschungsvorhaben zu unterstützen. Wir entwickeln verschiedene Nanozyme sowie Konzepte für das Design von Biosensoren.

Elektrochemische Biosensoren auf Basis von Nanozymen

• In Anwesenheit des Zielanalyten reagiert das biorezeptive Element eines elektrochemischen Biosensors – z. B. ein Enzym, Antikörper oder Aptamer – zunächst selektiv mit dem spezifischen Analyten; anschließend wandelt das System das biorezeptive Ereignis in ein detektierbares elektrisches Signal um. Elektrochemische Biosensoren spielen eine entscheidende Rolle in der biologischen Analytik.
• Creative Enzymes entwickelt einen neuartigen elektrochemischen Zellsensor durch Integration des Au/Pd/Mo-Nanozyms zur Bestimmung zirkulierender Tumorzellen. Der Sensor weist eine vielversprechende analytische Leistungsfähigkeit auf und kann eine geeignete Plattform für die Früherkennung von Tumorzellen bieten.

Abb. 1 Schematische Darstellung des elektrochemischen Biosensors auf Basis eines Au/Fe₂O₃-Nanozyms zur Exosomendetektion. (Boriachek K, et al., 2019)

• Wir synthetisieren zudem Au/Fe₂O₃ mit peroxidaseähnlicher Aktivität und superparamagnetischen Eigenschaften zur Exosomendetektion. Der Immunosensor wird durch Inkubation von an Elektroden konjugierten Au/Fe₂O₃-Nanozymen aufgebaut, die die Oxidation von TMB und H₂O₂ katalysieren und ein elektrochemisches Signal erzeugen.

Kolorimetrische Biosensoren auf Basis von Nanozymen

• Creative Enzymes synthetisiert Cu/Fe₃O₄-Nanozyme mit Peroxidaseaktivität. Durch Modifikationen und Kompositbildung etablieren wir kolorimetrische Biosensoren zur Detektion von H₂O₂, Glutathion, Dopamin und weiteren Substanzen mittels der einfach durchzuführenden Kolorimetrie.
• Wir synthetisieren außerdem Carbon Quantum Dots (QDs) mit peroxidase-mimetischer Aktivität und etablieren damit einen kolorimetrischen Biosensor zur Detektion von Fluoridionen in wässriger Lösung mit hoher Selektivität und Sensitivität. Er kann in der Praxis für die Echtzeitdetektion eingesetzt werden.

Fluoreszenzbasierte Biosensoren auf Basis von Nanozymen

• Fluoreszenzbasierte Sensormethoden bieten die Vorteile hoher Sensitivität, guter Selektivität, einfacher Handhabung, Echtzeitdetektion und guter Portabilität und werden in vielen Bereichen wie Lebenswissenschaften, medizinischer Bildgebung, Biosensorik und Analytik breit eingesetzt.

Abb. 2 Es wird eine duale kolorimetrische und fluoreszenzbasierte Methode zur Detektion der ALP-Aktivität vorgeschlagen. (Pengjuan N, et al., 2019)

• Wir entwickeln einen fluorometrischen Assay zur Bestimmung der Aktivität der alkalischen Phosphatase (ALP) auf Basis bifunktionaler Peroxidaseaktivität; die Fluoreszenzreaktion findet in Rinderserumalbumin und Gold-Nanozymen statt. Die Detektion ist sensitiv und die Ergebnisse sind zufriedenstellend.

Creative Enzymes ist stets bestrebt, unseren Kunden hochwertige und zufriedenstellende Dienstleistungen bereitzustellen. Wenn Sie an unseren Leistungen interessiert sind oder Fragen haben, können Sie uns jederzeit gerne kontaktieren oder eine Online-Anfrage stellen.