NanoHybrids – Antikörperkonjugation für Goldnanopartikel

Antikörperkonjugierte Goldnanopartikelsonden ermöglichen die Untersuchung und Visualisierung von zellulären und molekularen Prozessen in vitro und in vivo; ein wichtiges Instrument sowohl für Grundlagenforscher als auch für Kliniker.
Viele Forscher verwenden übermäßig viel Zeit und Energie darauf, diese Konjugate selbst zu synthetisieren, mit unterschiedlichem Erfolg und uneinheitlichen Ergebnissen. Die meisten stellen fest, dass sie bei ihren eigenen Konjugationen unter einer uneinheitlichen Bindung zwischen Antikörper und Partikel und einer nicht reproduzierbaren Effizienz der Zellmarkierung leiden.
Die Lösung des ersten Problems, nämlich der uneinheitlichen Bindung zwischen Antikörper und Partikel, erfordert sowohl:
(1) die Herstellung einer stabilen Verbindung zwischen dem Partikel und dem Antikörper als auch
(2) die korrekte Charakterisierung der Antikörperbindung.

Um eine stabile Verbindung herzustellen, sollten die Antikörper kovalent an die Oberfläche gebunden werden. Das folgende Schema zeigt verschiedene Methoden der Antikörperkonjugation.

Die physikalische Adsorptionsmethode ist die am wenigsten stabile. Sie beruht auf der Affinität bestimmter funktioneller Gruppen auf Proteinen, wie Amine und Thiole, die durch nicht-kovalente Wechselwirkungen von der Partikeloberfläche angezogen werden. In einer In-vivo-Umgebung oder sogar in Zellmedien können physikalisch adsorbierte Antikörper leicht verdrängt werden.
Daher ist die kovalente Konjugationsmethode die am häufigsten verwendete Methode. Sie stellt eine stabile Verbindung zwischen dem Goldnanopartikel und dem Antikörper her, und es können verschiedene Chemikalien wie N-Hydroxysuccinimid (NHS) in Verbindung mit 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimid (EDC) verwendet werden. Diese Methode führt zwar zu einer stabilen Bindung, muss aber dennoch charakterisiert werden.

Direktionale Konjugation für bessere Effizienz

Die Charakterisierung von Antikörper-konjugierten Goldnanopartikeln beinhaltet in der Regel die Schätzung des Verhältnisses von Antikörper zu Partikel durch den Vergleich von Fluoreszenzmessungen von Fluorophor-markierten, Antikörper-konjugierten Partikeln mit bekannten Fluorophor-markierten Antikörperstandards. Die Messung selbst kann durch die Fluorophorabschwächung an der Oberfläche der Metallnanopartikel erschwert werden. Außerdem müssen die Forscher den fluorophorkonjugierten Antikörper und seine Standards vorbereiten.

NanoHybride können eine gerichtete Konjugationsmethode anwenden, die viele dieser Probleme lindert.
Um eine gerichtete Bindung zu ermöglichen, wird ein Ende eines heterobifunktionellen Vernetzermoleküls an die Fc-Region des Antikörpers gebunden. Das andere Ende des Linkers bindet direkt an die Oberfläche des Goldnanopartikels, wodurch eine gerichtete Bindung zwischen dem Antikörper und dem Partikel entsteht. Mit dieser Methode wird eine stabile Verbindung zwischen dem Partikel und dem Antikörper hergestellt, während die variable Region (Fv) oder die Antigenwechselwirkungsstelle sterisch ungehindert für die Bindung zur Verfügung steht.
Die gerichtete Bindung ermöglicht eine einheitlichere Charakterisierung des Verhältnisses von Antikörper zu Partikel und verbessert außerdem die Effizienz der Zellmarkierung und die molekulare Zielgenauigkeit. Die Markierungseffizienz kann mit einer gerichteten gegenüber einer ungerichteten Bindungsmethode um das 7- bis 10-fache gesteigert werden. Die Verwendung von direktional konjugierten Goldnanopartikeln kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen, die Produktivität erhöhen und die wissenschaftliche Entdeckung beschleunigen.

Kundenindividuelle Antikörperkonjugationsdienste

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