Experter från Biotechnology Group vid University of Leicester under ledning av professor Sergey Piletsky i samarbete med spin-off-företaget MIP Diagnostics Ltd har tillkännagett utvecklingen av polymera material med molekylär igenkänningsförmåga som har potentialen att överträffa naturliga antikroppar i olika diagnostiska tillämpningar

I en nyligen släppt artikel "A comparison of the performance of molecularly imprinted polymer nanoparticles for small molecule targets and antibodies in the ELISA format" visade forskarna framgångsrikt att polymernanopartiklar framställda av molecular imprinting-tekniken (MIP-nanopartiklar) kan binda till målmolekylen med samma eller högre affinitet och specificitet än allmänt använda kommersiellt tillgängliga antikroppar och mot utmanande mål.

Dessutom, deras lätthet att tillverka, kort ledtid, hög affinitet och bristen på krav på kylkedjelogistik gör dem till ett attraktivt alternativ till traditionella antikroppar för användning i immunanalyser.

De demonstrationsanalyser som beskrivs i artikeln ovan möjliggjorde bestämning av målanalyter vid pikomolära koncentrationer. Resultaten bekräftade att MIP-nanopartiklar kan användas som livskraftiga alternativ till antikroppar i ELISA-format, visar liknande, eller bättre prestanda än naturliga receptorer som antikroppar.

Analyserna hade mycket högre stabilitet, vilket totalt sett är ett mycket starkt stöd för att överväga industriell tillämpning av MIP-nanopartiklar i diagnostiska plattformar.

Professor Piletsky, från University of Leicesters Department of Chemistry, sa:"Det är nu långt över tjugo år sedan den första demonstrationen att molekylärt präglade polymerer kan användas som igenkänningsmaterial i analyser för kliniskt signifikanta läkemedel. Vid den tiden, framgångsverk illustrerade tydligt principen, men de beskrivna analyserna var osannolikt att utgöra ett hot mot etablerade metoder som förlitade sig på antikroppar.

"De senaste framstegen i syntesen av MIP-nanopartiklar har övervunnit de upplevda nackdelarna med MIPs som bindningsställets heterogenitet, lakningsproblem/dålig bindningskinetik och avsaknad av lämpliga industriella tillverkningsprotokoll.

"Den nya fastfas-tillverkningsmetoden som används vid MIP Diagnostics använder immobiliserade målmolekyler på ytan av ett fast underlag, därav dess namn. På ytan av detta stöd, monomerer polymeriseras till polymernanopartiklar, som sedan väljs ut på grundval av deras affinitet för målet, som är återanvändbar. Förutom att producera högpresterande bindemedel, denna syntetiska metod är lämplig för uppskalning och automatisering vilket gör den mycket attraktiv för kommersiellt bruk. Att vara kemiska enheter, ytterligare funktionella lager kan skapas under MIP-nanopartikelsyntesen för att modifiera partiklarnas egenskaper utan att påverka deras igenkänningsförmåga."

MIP-nanopartiklarnas robusta natur gör dem till idealiska reagenser för ett brett spektrum av applikationer, inklusive diagnostik på plats och i fältbaserad testning.

De tål hårda miljöer, såsom extrema pH och temperaturer, havsvatten och kan även fungera i organiska lösningsmedel.

MIPs har framgångsrikt skapats och distribuerats mot alla större målklasser inklusive peptider, proteiner och andra makromolekylära strukturer, såväl som mindre kemiska enheter som oorganiska joner, explosiva varor, läkemedel, gifter, deras metaboliter och vanliga biokemiska arter såsom enzymkofaktorer.