��������Ƶ

Abstract

Ziekten die acute tropische koorts veroorzaken, vormen een steeds grotere diagnostische uitdaging vanwege hun diverse oorzaken, bijvoorbeeld dengue. Onder invloed van klimaatverandering, wereldwijde reizen en handel verspreiden deze door vectoren overgedragen ziekten zich vanuit (sub)tropische regio's naar Zuid-Europa en zelfs Vlaanderen. Daarom is een juiste diagnose essentieel voor de verspreiding van de ziekten tegen te gaan en de juiste klinische beslissingen te nemen. De huidige diagnostische methoden zijn echter ofwel duur en beperkt tot laboratoriumomgevingen, ofwel hebben ze een beperkte specificiteit en gevoeligheid. Op singletzuurstof gebaseerde foto-elektrochemische biosensoren bieden een veelbelovend alternatief. Een belangrijke uitdaging bij de ontwikkeling ervan is het vertalen van detectiestrategieën voor korte, synthetische nucleïnezuren naar strategieën die geschikt zijn voor volledige virale genomen. Het VirO2zyme-project wil deze uitdaging overwinnen door DNAzymen te ontwerpen en te gebruiken die viraal RNA kunnen splitsen in kleinere fragmenten, die gemakkelijk kunnen worden geanalyseerd. De methodologie zal niet alleen in buffer worden geoptimaliseerd, maar ook in complexe biologische matrices zoals serum en urine, waardoor een brede toepasbaarheid wordt gegarandeerd (bijvoorbeeld direct in de zorgpraktijk). Op lange termijn kan deze aanpak worden uitgebreid naar de detectie van andere RNA- of zelfs DNA-sequenties, wat een veelzijdige methodologie voor moleculaire diagnostiek oplevert.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Daems Elise

Onderzoeksgroep(en)

• Antwerp engineering, PhotoElectroChemistry & Sensing (A-PECS)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het aantal uitbraken van arbovirussen, zoals Dengue, Chikungunya en Zika, neemt wereldwijd toe. Deze virussen worden voornamelijk verspreid door muggen in (sub)tropische regio's en vormen een aanzienlijk probleem voor de volksgezondheid. Bovendien zorgt de bevolkingsgroei, verstedelijking en klimaatsverandering voor een toename in de verspreiding van arbovirussen. De diagnose van deze virale infecties is cruciaal om de verspreiding en de ziektelast te verminderen. De huidige diagnostische testen zijn echter duur en traag of weinig accuraat en ongevoelig. ArboSense heeft daarom de ambitie om een nieuwe detectiestrategie voor viraal RNA te ontwikkelen. Deze methode zal de mogelijkheden van de huidige testen overstijgen op gebied van specificiteit, gevoeligheid, snelheid en het potentieel voor panelanalyse. De nieuwe detectiestrategie is gebaseerd op de unieke combinatie van foto-elektrochemie, waarbij licht gebruikt wordt om een signaal te genereren, en rollende cirkel amplificatie. Door deze combinatie kan een methodologie ontwikkeld worden die een panel van drie belangrijke arbovirussen (Dengue, Chikungunya en Zika) gelijktijdig kan detecteren met een detectielimiet in het sub-femtomolair concentratiegebied. Ten slotte zal de detectiestrategie gevalideerd worden op klinische serum stalen. De onderliggende methode kan in principe gebruikt worden om eender welk nucleïnezuur te detecteren en heeft daarom het potentieel om verder uitgebreid te worden naar andere toepassingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Ariën Kevin
• Mandaathouder: Daems Elise

Onderzoeksgroep(en)

• Antwerp engineering, PhotoElectroChemistry & Sensing (A-PECS)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Oligonucleotiden zijn kleine stukjes DNA of RNA met een specifieke sequentie. Deze sequentie resulteert in een unieke 3D structuur die vervolgens hun functie bepaald, maar er zijn betere methoden nodig om deze structuur te bestuderen. Oligonucleotiden komen in de natuur voor en zijn essentieel in ons leven, maar ze kunnen ook synthetisch geproduceerd worden. Ze spelen een rol in onder andere genexpressie en de afweer tegen bacteriële en virale infecties waardoor het interessante doelwitten zijn voor therapeutische doeleinden. Aptameren, synthetische oligonucleotiden die interageren met specifieke moleculen, kunnen tegenwoordig ook gebruikt worden in sensoren. Er is een snel groeiende behoefte aan efficiënte en snelle methoden voor de karakterisatie van oligonucleotiden, meer bepaald hun sequentie, modificaties, interacties en de 3D-structuur. Ik stel een benadering voor die reeds gebruikt wordt voor proteïnen, maar nieuw is voor oligonucleotiden. Deze methode kan een aantal eigenschappen van oligonucleotiden specifiëren en zal ervoor zorgen dat sequentie-structuur-functie relaties van oligonucleotiden beter begrepen worden. Bovendien zal het begrijpen van deze eigenschapen resulteren in de mogelijkheid om synthetische oligonucleotiden beter te ontwikkelen. Door inzichten te verwerven in de structuur en functie van oligonucleotiden wordt het mogelijk om deze te gebruiken in tal van toepassingen zoals sensoren, gerichte medicijnafgifte en de ontwikkeling van nieuwe antilichaamachtige medicijnen die resulteren in een betere behandeling van ziekten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Sobott Frank
• Mandaathouder: Daems Elise

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject