APVV-14-0753

Biočipy a biosenzory pre glykorozpoznávanie, ich vývoj, príprava a využitie pri výskume rakoviny        

Vedúci projektu: Jaroslav Katrlík
Vedúca projektu za ÚMFG SAV: Zdena Sulová

Trvanie: júl 2015 – jún 2019
Koordinujúca organizácia: Chemický ústav SAV, Bratislava

Anotácia:

V súvislosti s búrlivým rozvojom nových technológií je kladený značný dôraz na ich využitie pre zvyšovanie kvality života. K najdôležitejším oblastiam tu patrí starostlivosť o ľudské zdravie zahŕňajúca aj boj proti rakovine. Tu je eminentný záujem o nové citlivé diagnostické prístupy a technológie napomáhajúce zvyšovaniu účinnosti terapie a aj výskumu rakoviny. Vývoj a aplikácia nových diagnostických postupov a metód vychádza v nemalej miere z poznatkov získaných v rámci základného výskumu v oblasti analytických nástrojov založených na biočipoch a biosenzoroch. Cieľom projektu je vývoj a príprava nových analytických glykorozpoznávacích biočipových a biosenzorových systémov založených na lektínoch v rôznych formátoch v kombinácii s viacerými inovatívnymi detekčnými platformami a postupmi, ich validácia a využitie pri analýze reálnych vzoriek vo výskume rakoviny. Zvolený dizajn biočipov a použité detekčné platformy umožnia vysoko citlivú a vysoko výkonnú analýzu glykozylačných zmien, a zapojenie metód hmotnostnej spektrometrie aj presnú identifikáciu glykánových štruktúr podliehajúcich glykozylačným zmenám. Pre zvýšenie funkčnosti biočipov budú pri vývoji analytických systémov použité aj anotechnologické nástroje, najmä pri príprave nanoštrukturovaných povrchov biočipov a pri zvyšovaní účinnosti detekcie. Analyzované budú rôzne typy biologických vzoriek ako ako séra,lyzáty, tkanivá a izolované glykoproteíny z niektorých oblastí výskumu rakoviny (vplyv hypoxie, rezistencia voči cytostatikám, hľadanie glyko-biomarkerov). Je predpoklad, že zapojenie celého spektra analytických postupov pre glykorozpoznávanie vyvinutých v tomto projekte napomôže formulácii sofistikovanejších záverov o role glykánov v nádorových ochoreniach.

Kľúčové slová:

glykozylácia, lektín, biočip, biosenzor, microaray, grafén, zlaté nanočastice, kvantové bodky, výskum rakoviny

Ciele:

  • Dizajn, optimalizácia prípravy a charakterizácia nových originálnych biočipov a biosenzorov pre glykorozpoznávanie pre jednotlivé detekčné platformy (microarray, EIS, SPR) obsahujúce biorozpoznávajúce elementy
  • Optimalizácia postupov analýzy pre jednotlivé platformy a konfigurácie biočipov
  • Testovanie funkčných vlastností vyvinutých systémov na modelových a reálnych biologických vzorkách, validácia a aplikácia pri meraní glykozylačných zmien vzoriek v súvislosti s výskumom rakoviny, identifikácia vyselektovaných glykánových štruktúr glykoproteínov a korelácia výsledkov.

Publikácie:

PubMed Pavlikova L, Seres M, Imrichova D, Hano M, Rusnak A, Zamorova M, Katrlik J, Breier A, Sulova Z. The expression of P-gp in leukemia cells is associated with cross-resistance to protein N-glycosylation inhibitor tunicamycin. Gen Physiol Biophys. 35 (2016) 497-510