MIP-NPs

Area 3 – Funded non-K:

MIP-NPs

Abbildung 1: Schematischer Prozess der Polymerisation von Monomeren um einen Zielanalyten. Im Rahmen des Projekts wird dieser Teil als Festphasensynthese ausgeführt werden.
Signal enhancement in (bio-)medical assays based on the development of molecularly imprinted nanoparticles (MIP-NPs) coupled to gold or titanium nanoparticles

Project coordinator @ CEST: Philipp Fruhmann

Project Partner: Universität Wien

Project abstract:

Within this project, we are aiming to improve a sensing concept in order to improve the applicability and usability of biomedical tests. We are therefor focusing on the defined synthesis of defined molecularly imprinted nanoparticles (MIP-NPs), which can be considered as “plastic nanobodies” The great benefit from MIPs therefore is their high affinity and the limited number of binding sites (only a few per particle).

However, based on their small size and weight, they are only limited suitable within (bio-)medical assays. To improve this, we work on the design of selective conjugation approaches of such MIP-NPs to metal nanoparticles to increase their mass and refractive index, which allows an improved sensitivity on a range of biosensor platforms, such as the quartz crystal microbalance or surface plasmon resonance (SPR).

Considering that up to now most biomedical tests depend on complex laboratory infrastructure, trained personnel and expensive materials (e.g. antibodies), implementing adaptable MIP-NPs strongly enhances the possibilities towards on-site-use detection with the benefits of reduced costs, enhanced stability and reliability.

The present project will demonstrate this concept by developing and optimizing MIP-NPs for three representative relevant analytes with different molecular mass/size and implementing them into biomedical devices. The uses cases include antibiotics, toxins and allergens and will lead to three readily working tests at the final project stage.

General info:

Program: Science Call 2019 (Lower Austria)

sciencecalls

Funding agency: NFB – NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB)

NFB Logo

Project duration: 01.01.2021 – 31.12.2023

Project partners:

University of Vienna (Prof. Peter Lieberzeit)

uniwien

Topic manager: Philipp Fruhmann

MIP-NPs

Area 3 – Funded non-K:

MIP-NPs

Abbildung 1: Schematischer Prozess der Polymerisation von Monomeren um einen Zielanalyten. Im Rahmen des Projekts wird dieser Teil als Festphasensynthese ausgeführt werden.
Signalverbesserung in (bio-)medizinischen Assays durch die Entwicklung von molecularly-imprinted nanoparticles (MIP-NPs) gekoppelt an Gold- oder Titan-Nanopartikel.

Projektkoordinator @ CEST: Philipp Fruhmann

Projektpartner: Universität Wien

Kurzfassung:

Im Rahmen des Projektes arbeiten wir an der Entwicklung von molecularly-imprinted Nanopartikeln (MIP-NPs) die gekoppelt an Gold- oder Titannanopartikeln zu einer Signalverbesserung in (bio-) medizinischen Assays führen sollen. Dabei fokussieren wir uns auf die Synthese definierter MIP-NPs, die auch als „Plastik-Antikörper“ gesehen werden können. Der große Verteil dieser Systeme liegt in deren hohen Affinität und einer genauen und kleinen Anzahl an Bindungsstellen pro Nanopartikel.

Bisher finden derartige Systeme jedoch kaum Beachtung in diagnostischen Anwendungen, da die MIP-Nanopartikel zu leicht für eine Detektion sind. Um dieses Problem zu lösen, werden im Rahmen des Projektes MIP-NP mit Metall-Nanopartikeln in verschiedenen Verhältnissen selektiv gekoppelt, und damit deren Gewicht bzw. Brechungsindex erhöht. Dadurch wird es möglich das Konzept in verschiedenen Biosensor-Plattformen (z.B. QCM bzw. SPR) zu implementieren.

Nachdem die meisten (bio-)medizinischen Tests von einer Labor-Infrastruktur und geschultem Personal abhängig, und damit sehr kostenintensiv sind, sollen die entwickelte Nanopartikel-Konjugate verwendet werden um bestehende/neue Systeme bzw. die Vor-Ort-Diagnose Möglichkeiten deutlich zu verbessern. Im Rahmen des Projektes werden deshalb Systeme für drei sehr unterschiedliche Anwendungsfälle entwickelt, welche am Ende des Projektes für praktische Anwendungen verfügbar sein werden. Basierend auf den Ergebnissen, sollte es im Anschluss an unser Projekt, einfach und schnell möglich sein eine Vielzahl an weiteren Tests zu verbessern und für deren Vor-Ort-Anwendung zu optimieren.

Projektinformationen:

Programm: Science Call 2019 (Niederösterreich)

sciencecalls

Fördergeber: NFB – NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB)

NFB Logo

Projektdauer: 01.01.2021 – 31.12.2023

Projektpartner:

Universität Wien (Prof. Peter Lieberzeit)

uniwien

Topic manager: Philipp Fruhmann