P3.4 - Anwendung von silanisiertem Graphenoxid als Plattform für die Immobilisierung von Sonden-Oligonukleotiden für den kabellosen elektrochemischen miRNA-Nachweis

Event
15. Dresdner Sensor-Symposium 2021
2021-12-06 - 2021-12-08
Online
Band
Poster
Chapter
P3. (Bio-)Medizinische Sensorik
Author(s)
S. Falahi, P. Rahimi, Y. Joseph - Technische Universität Bergakademie Freiberg, Freiberg/D
Pages
149 - 52
DOI
10.5162/15dss2021/P3.4
ISBN
ISBN 978-3-9819376-5-7
Price
free

Abstract

Krebs ist weltweit die häufigste Todesursache. Laut den globalen Krebsdaten von 2018 ist die weltweite Belastung des Gesundheitssystems durch Krebs auf 18,1 Millionen neue Fälle und 9,6 Millionen krebsbedingte Todesfälle gestiegen. In den letzten Jahren haben sich der Nachweis und die Analyse von Krebs-Biomarkern als wirksames Instrument zur Krebsvorsorge, Diagnose, Prognose und Behandlung etabliert. Biomarker sind Biomoleküle in den Geweben und Körperflüssigkeiten des Menschen, deren Werte sich bei der Entwicklung abnormaler Zustände und verschiedener Krankheiten wie Krebs verändern. MicroRNAs (miRNAs) sind eine Klasse von nicht-kodierenden Genen, die als RNASequenzen von etwa 22 Nukleotiden Länge transkribiert werden. Das abnorme Expressionsmuster der miRNA trägt zur Krebsentstehung und -progression bei. Sie können entweder als Onkogene oder als Tumorsuppressoren wirken und lassen sich leicht aus Geweben, Plasma, Serum, Urin und Fäkalien extrahieren. Bisher wurden viele verschiedene Methoden für den Nachweis von micRNA entwickelt, z. B. Northern Blotting, Microarray und quantitative Polymerasekettenreaktion mit reverser Transkriptase (RTqPCR). Trotz der akzeptablen analytischen Leistung dieser Techniken weisen sie kritische Nachteile auf, wie z. B. den hohen Zeitaufwand, das große Probenvolumen und die teure Instrumentierung. Daher ist die Entwicklung neuer Plattformen, die das miRNA-Screening in die routinemäßige Point-of-Care-Diagnostik integrieren, von entscheidender Bedeutung. In den letzten Jahren wurden mehrere biosensorbasierte Techniken zum Nachweis spezifischer Biomarker wie nicht codierende RNAs entwickelt. Elektrochemische, optische und elektromechanische Biosensoren wurden ausgiebig für den Nachweis krebsbezogener micRNAs eingesetzt, um den Krebs in einem frühen Stadium zu diagnostizieren. Unter den verschiedenen DNA-basierten Biosensoren bieten elektrochemische Biosensoren aufgrund ihrer Einfachheit, Schnelligkeit, niedrigen Kosten und der Möglichkeit der Miniaturisierung eine hervorragende Möglichkeit für den Nachweis von Biomarkern.

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