Optimising nanopore systems to advance biosensing applications
Optimalisatie van nanoporiesystemen om biosensortoepassingen te verbeteren
De zorgsector profiteert steeds meer van diagnostische hulpmiddelen die het monitoren van iemands gezondheid verbeteren. Zogenaamde biosensoren zijn apparaten die monsters van individuelen kan analysere om te meten of de bestanddelen van deze monsters een goede gezondheid reflecteren.
Biologische nanoporiën zijn een groep membraaneiwitten die gebruiken kunnen worden als gereedschap in nieuwe biosensortechnologie, dat mogelijk maakt om componenten van monsters één molecuul per keer te meten. Hoewel nanoporiebiosensortechnologie veelbelovend is, richt het huidige wetenschappelijk onderzoek zich vooral op het bewijzen van concepten.
Een groot probleem dat de ontwikkeling van dit type biosensortechnologie verhindert is dat conventionele nanoporiesystemen uiterst fragiel zijn tegenover biologische monsters, waardoor ze onbruikbaar zijn voor het meten van bloed of serum. Tijdens dit PhD-project heeft Edo Vreeker gewerkt aan het robuuster maken van nanoporiesystemen, door de stabiliteit van de membranen die nanoporiën ondersteunen te verbeteren.
Vreeker: 'We ontdekten dat de robuustheid van het systeem sterk kan toenemen wanneer (een deel van) de lipides van het membraan worden vervangen door synthetische polymeren. Dit is echter niet eenvoudig. Of de compositie lipides en polymeren in het membraan dient geoptimaliseerd te worden, zodat nanoporiën kunnen blijven functioneren, of de nanoporie zelf moet aangepast worden om het geschikt te maken voor puur-polymeermembranen.
Verder onderzochten we de mogelijkheid om de standaard opstelling voor nanoporie-experimenten te transformeren naar een kleine chip, om het gebruik van nanoporiebiosensoren in de nabijheid van patiënten sneller te realiseren. Onze onderzoeksresultaten bevorderen de ontwikkelen van nanoporiebiosensoren aanzienlijk, gezien wij het direct meten van bloed en serum mogelijk hebben gemaakt.'