Electrochemical biosensors for detection of receptor RAGE activation – the tools for cheap theranostics


Projekt realizowany w ramach
Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka,
lata 2007-2013,

Priorytet  1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii,
Działanie 1.1 Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy,
Poddziałanie 1.1.2 Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych.

 

Okres realizacji projektu:
01.01.2010 – 31.12.2013

współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach
Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego

Całkowity koszt realizacji Projektu:

3 471 281,79 złotych

Cel projektu

Celem niniejszego projektu jest projektowanie, otrzymanie i weryfikacja bioczujników elektrochemicznych pozwalających na wykrycie patologicznego procesu aktywacji receptorów RAGE (Receptor for Advanced Glycation Endproducts) za pomocą endogennych ligandów, występujących w płynach fizjologicznych.
Opracowane w ramach projektu bioczujniki będą stanowiły nowe, korzystne ekonomicznie narzędzie różnicujące, wykorzystywane przez badaczy z dziedziny nauk medycznych i lekarzy diagnostów do wykrywania procesów patologicznych, zagrażających naszemu społeczeństwu, m.in. powikłania cukrzycowe, stany zapalne towarzyszące chorobom związanym z  układem immunologicznym oraz wczesne stadium choroby Alzheimera.

Łączna wielkość nakładów na realizację projektu wynosi: 3 471 281,79 złotych
(85% środki strukturalne UE, oraz 15% środki z budżetu państwa).

Wykonawcy
Projekt jest realizowany przez 2 jednostki badawcze:


Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk (IBB PAN)-Lidera Projektu oraz


Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności Polskiej Akademii Nauk (IRZiBŻ PAN), Zakład Biosensorów

Zadania poszczególnych zespołów badawczych:

Do głównych zadań IBB PAN należy:

  • zaprojektowanie, otrzymywanie oraz badanie stabilności i oddziaływań wyselekcjonowanych wariantów zewnątrzkomórkowej domeny receptora RAGE i jego ligandów, w tym:
    • zaprojektowanie, otrzymanie, selekcja stabilnych mutantów różnych domen receptora RAGE selektywnie rozpoznających ligandy w formie przydatnej do ukierunkowanego nanoszenia na elektrodę bioczujnika,
    • stała produkcja białek rekombinowanych: wyselekcjonowanych wariantów zewnątrzkomórkowej domeny receptora RAGE i jego ligandów
    • badanie oddziaływań zmutowanych domen receptora RAGE z ligandami w roztworze jednofazowym
    • weryfikacja stabilności wszystkich wariantów białek immobilizowanych na elektrodach.
  • zaprojektowanie, optymalizacja i implementacja molekularnego złącza (domena receptora RAGE/powierzchnia elektrody) zawierającego aktywny elektrochemicznie jon metalu, w tym:
    • synteza peptydów testowych i ustalenie metodologii i warunków wykonywania testów przesiewowych,
    • synteza i badania przesiewowe trzech bibliotek tripeptydowych dla selekcji najlepszych par peptydów, tworzących miedziowo-peptydowe złącze molekularne,
    • synteza i dokładne badania termodynamiczne kompleksów miedziowych par wybranych peptydów,
    • badania tworzenia miedziowopeptydowego złącza molekularnego z białkami rekombinowanymi.

Do głównych zadań IRZiBŻ PAN należy:

  • zaprojektowanie i optymalizacja bioczujnika opartego o podłoże aktywne redoksowo, przeznaczonego do badania oddziaływań zewnątrzkomórkowych domen receptora RAGE z jego ligandami, w tym:
    • opracowanie warstwy elektroaktywnej opartej o kompleksy z jonami metali przejściowych oraz elektrochemiczna charakterystyka uzyskanych powierzchni
    • opracowanie sposobu immobilizacji na powierzchni elektrody złotej monomolekularnej warstwy zawierającej redoks aktywne złącza molekularne i jej charakterystyka elektrochemiczna
    • opracowanie metody przyłączenia domen receptora RAGE do poprzednio opracowanej warstwy poprzez zawarte w niej złącza molekularne.
    • przeprowadzenie charakterystyki elektrochemicznej nowo powstałej warstwy oraz określenie jej aktywności analitycznej
    • kalibracja bioczujnika
    • zastosowanie opracowanych bioczujników do badań oddziaływań subdomen receptora RAGE z ligandami w surowicy krwi ludzkiej
    • wybór zestawu 3 sond z immobilizowanymi różnymi subdomenami RAGE, których łączny sygnał będzie jednoznaczny dla konkretnego ligandu receptora

Korzyści społeczno-gospodarcze wynikające z realizacji projektu

  • ograniczenie konieczności stosowania drogich procedur diagnostycznych np. opartych o użycie licznych przeciwciał czy wymagających drogiej analizy instrumentalnej,
  • podniesienie zdrowotności społeczeństwa ( spowolnienie lub eliminacja choroby dzięki szczegółowej diagnozie, zmniejszenie powikłań np. cukrzycowych oraz ubocznych skutków leczenia, mniej interwencji medycznych)
  • odmłodzenie zasobów ludzkich nauki, poprzez włączenie studentów, absolwentów i doktorantów w realizację projektu
  • zmniejszenie bezrobocia, poprzez stworzenie nowych, trwałych miejsc pracy
  • wzrost efektywności i konkurencyjności krajowych firm farmaceutycznych, biotechnologicznych, informatycznych,
  • rozwój nauki i edukacji.

Comments are closed.