Array-Technologien

Mit langjähriger Erfahrung entwickeln wir auf Nukleinsäuren beruhende Microarrays zur molekularen Diagnostik einer Vielzahl von Erregern. Unsere Aktivitäten umfassen den gesamten Workflow der Array-Entwicklung vom Sondendesign, über deren Immobilisierung im Kontaktprintverfahren bis hin zur Hybridisierung von Target-DNAs zur Fluoreszenz-basierten Identifikation der Erreger.

Das grundlegende Prinzip eines Microarrays oder Biochips ist die geordnete, punktförmige Immobilisierung von bis zu tausenden DNA-Sonden mit definierter Sequenz auf einem festen Träger.

Microarrays ermöglichen es so, eine Vielzahl von Genen bzw. Proteinen in einer einzigen biologischen Probe gleichzeitig zu untersuchen. Die einzelnen DNA/Protein-Spezies dienen dabei als Sensoren, die entsprechende Biomarker erkennen, um Aussagen über die Sequenz, Transkription, Expression oder auch Funktion dieser Gene und Proteine zu erhalten.

Indikationen

  • Sepsis
  • Respiratorische Erkrankungen
  • Hautinfektionen
  • Sexuell übertragbare Erkrankungen
  • Resistenznachweis
  • Gemischte Panels mit Bakterien, Pilzen, Protozoen und Viren

Leistungsangebot

  • Kundenspezifische DNA-Microarrays
  • DNA-Sondendesign
  • Spotting
  • Hybridisierung von Target-DNAs
  • Signalauswertung

Automatisierte Herstellung von Microarrays mit einem Spotter.

Kundenspezifische DNA-Microarrays

Automated printing of microarrays

Das Fraunhofer IGB entwickelt für Kunden aus Unternehmen, Kliniken und Forschungseinrichtungen individuelle Microarrays mit maßgeschneiderten Erregerpanels.

Die vorhandene Infrastruktur ermöglicht es, individuell angepasste Microarrays vom Design der Sonden bis hin zu deren Immobilisierung mittels Kontaktprintverfahren zu entwickeln.

Ausgewählte Publikationen

  1. Lagorce, A., Hauser, N. C., Labourdette, D., Rodriguez, C., Martin-Yken, H., Arroyo, J., Hoheisel, J. D., and Francois, J. (2003) Genome-wide analysis of the response to cell wall mutations in the yeast Saccharomyces cerevisiae, J Biol Chem 278, 20345-20357.
  2. Sohn, K., Urban, C., Brunner, H., and Rupp, S. (2003) EFG1 is a major regulator of cell wall dynamics in Candida albicans as revealed by DNA microarrays, Mol Microbiol 47, 89-102.
  3. Lotz, H., Sohn, K., Brunner, H., Muhlschlegel, F. A., and Rupp, S. (2004) RBR1, a novel pH-regulated cell wall gene of Candida albicans, is repressed by RIM101 and activated by NRG1, Eukaryot Cell 3, 776-784.
  4. Fellenberg, K., Busold, C. H., Witt, O., Bauer, A., Beckmann, B., Hauser, N. C., Frohme, M., Winter, S., Dippon, J., and Hoheisel, J. D. (2006) Systematic interpretation of microarray data using experiment annotations, BMC Genomics 7, 319.
  5. Hauser, N. C., Martinez, R., Jacob, A., Rupp, S., Hoheisel, J. D., and Matysiak, S. (2006) Utilising the left-helical conformation of L-DNA for analysing different marker types on a single universal microarray platform, Nucleic Acids Res 34, 5101-5111.
  6. Sohn, K., Senyurek, I., Fertey, J., Konigsdorfer, A., Joffroy, C., Hauser, N., Zelt, G., Brunner, H., and Rupp, S. (2006) An in vitro assay to study the transcriptional response during adherence of Candida albicans to different human epithelia, FEMS Yeast Res 6, 1085-1093.
  7. Wilson, D., Tutulan-Cunita, A., Jung, W., Hauser, N. C., Hernandez, R., Williamson, T., Piekarska, K., Rupp, S., Young, T., and Stateva, L. (2007) Deletion of the high-affinity cAMP phosphodiesterase encoded by PDE2 affects stress responses and virulence in Candida albicans, Mol Microbiol 65, 841-856.
  8. Hauser, N. C., Dukalska, M., Fellenberg, K., and Rupp, S. (2009) From experimental setup to data analysis in transcriptomics: copper metabolism in the human pathogen Candida albicans, J Biophotonics 2, 262-268.
  9. Hartmann, S. C., Kumar, Y., Lemuth, K., Rohde, B., Knabbe, C., Weile, J., Bauser, C., Hauser, N. C., Schöck, U., and Rupp, S. (2010) Schnelle molekulare Sepsis-Diagnostik - Ein Biochip für die schnelle Pathogenidentifizierung und Resistenzcharakterisierung, In GIT Labor-Fachzeitschrift, pp 824-825.
  10. Dally, S., Lemuth, K., Kaase, M., Rupp, S., Knabbe, C., Weile, J. (2013) DNA-microarray for genotyping antibiotic resistance determinants in Acinetobacter baumannii clinical isolates. Antimicrob. Agents Chemother. 57, 4761–4768.

Referenzprojekte

STD-Array – Identifizierung von Erregern sexuell übertragbarer Erkrankungen durch hochparallele molekulare Diagnostik mittels DNA-Microarray

Im Auftrag der Immundiagnostik AG Bensheim entwickelt das Fraunhofer IGB Multiplex-PCRs als Grundlage für DNA-basierte Microarrays zur hochparallelen Diagnostik von sexuell übertragbaren Infektionserkrankungen. Die automatisierte Bearbeitung der Proben soll dabei eine vereinfachte und kostengünstige Diagnostik in einem Point-of-Care-Test ermöglichen.

Entwicklung einer DNA-Microarray-basierten Diagnostik zum schnellen Nachweis von Sepsis

 

In diesem Projekt entwickeln wir eine DNA-Microarray-Plattform, mit der sowohl pathogene Mikroorganismen (Bakterien und Pilze) als auch deren relevante Resistenzen detektiert und identifiziert werden können. Um die Sensitivität der Chips zu erhöhen, setzen wir auch proprietäre, mit Nanopartikeln beschichtete Oberflächen ein.

FYI-Chip – Nachweis humanpathogener Hefe- und Schimmelpilze im Lab-on-a-Chip

 

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsvorhabens »FYI-Chip – Fungi Yeast Identification« soll ein vollintegriertes Lab-on-a-Chip-System zur schnellen Bestimmung von Hefe- und Schimmelpilzinfektionen in respiratorischen Sekreten und primär sterilen Körperflüssigkeiten bei immunsupprimierten Patienten enwickelt werden.

 

Laufzeit: April 2011 – März 2014

Therapiebegleitende Diagnostik von Brustkrebs mit DNA-Chips

 

Der am Fraunhofer IGB erprobte Biochip enthält eine gezielt ausgewählte Kombination mehrerer hundert Gene zur Charakterisierung von Mammakarzinomen.

FunPath - Genomweite Ansätze zur Aufklärung der molekularen Pathogenitätsmechanismen des Humanpathogens Candida glabrata

 

Laufzeit: Februar 2007 - Juni 2010

EURESFUN - EUropean RESistance FUNgal

 

Im EU geförderten Verbundprojekt EURESFUN wird am Fraunhofer IGB ein DNA-Microarray entwickelt, um humanpathogene Pilze schnell und treffsicher nachweisen zu können.