Analysegerät Gyrolab xPlore, Bild: Gyros

Das Analysegerät Gyrolab xPlore prüft die Biologika. Bild: Gyros

Die neuen Wirkstoffe erkennen entartete Zellen anhand ihrer molekularen Besonderheiten und helfen dabei, sie systematisch zu bekämpfen. Um maßgeschneiderte Biologika für verschiedene Krebserkrankungen zu finden, müssen viele potenziell geeignete Arzneimittel untersucht werden. Ein speziell entwickeltes Analysegerät, erleichtert diese Suche. Innerhalb kurzer Zeit testet es automatisch winzige Mengen mehrerer Proben parallel und spart damit Zeit, Arbeitskraft und Material. Für die nötige Geschwindigkeit und Präzision bei der Handhabung der Proben sorgen bürstenlose DC-Servomotoren.

Bei Biologika handelt es sich um große Moleküle, die zu komplex aufgebaut sind, um sie konventionell synthetisch herzustellen. Sie werden von lebenden, meist gentechnisch veränderten Zellen produziert, die im Labor in einer Nährflüssigkeit gezüchtet werden. Die meisten Biologika sind Proteine. Die Hoffnung der Krebsforscher konzentriert sich besonders auf eine Proteinart: die Antikörper. Sie werden von spezialisierten Zellen des Immunsystems gebildet. Antikörper erkennen und binden an bestimmte Proteine, etwa von Bakterien oder Viren, die bei einem Infekt in den Körper eindringen. So werden die Krankheitserreger neutralisiert oder für den Abbau durch Fresszellen markiert. Auch Krebszellen lassen sich so bekämpfen.

Bindung nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip

Gyrolab xPlore TM, Bild: Gyros
Gyrolab xPlore TM testet automatisch und innerhalb kurzer Zeit winzige Mengen von bis zu 112 Proben parallel. Bild: Gyros

Für den Wirkstoff-Nachweis macht man sich die besondere Bindungseigenschaft zwischen dem Antikörper und seinem Zielprotein, dem sogenannten Antigen, zunutze. Diese Bindung ist – ähnlich dem Schlüssel-Schloss-Prinzip – sehr spezifisch, Antigen und Antikörper erkennen einander auch unter Milliarden anderer Moleküle. Um zum Beispiel die Konzentration eines Antikörpers in der Probenflüssigkeit zu bestimmen, wird sein Antigen in einem kurzen Abschnitt an der Wand des Kanals fixiert. Fließt der Antikörper im Kanal am Antigen vorbei, wird er von diesem aus der Flüssigkeit herausgefischt und festgehalten. Nach demselben Prinzip bindet sich anschließend ein zweiter Antikörper, der mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert ist, an den ersten. Der Farbstoff wird dann mit einem Laser angeregt. Durch Detektion des emittierten Lichts kann die Konzentration des Proteins – in diesem Fall des Antikörpers – in der Probe bestimmt werden.