Validierung und Assayimplementierung im Rahmen der Entwicklung eines neuen optischen Biosensorsystems für die medizinische Diagnostik

Abstract

Die Entzündungsparameter C-reaktives Protein und Neopterin sind sowohl in der akut medizinischen Diagnostik als auch für die Prognose von Krankheitsverläufen wichtige Parameter. Die Entwicklung mehrerer quantitativer Bestimmungsmethoden dieser Parameter ist in diesem Werk beschrieben. Hierzu wird ein neu entwickelter optischer Biosensor vorgestellt, der nach dem Prinzip der „Totalen Inneren Reflexionsfluoreszenz“ arbeitet, aber auch für Chemilumineszenzmessungen verwendet werden kann. Eine neue Oberflächenmodifizierungsstrategie mittels Polyelektrolyten zur Modifikation verschiedener Transducersubstrate wird beschrieben und mit bereits etablierten Oberflächenmodifikationen verglichen. Eine ausführliche Methodenvalidierung die verschiedene Kalibrierfunktionen, qualitative, quantitative und weitere analytisch relevante Parameter wie Selektivität, Richtigkeit, Wiederfindung und Stabilität beinhaltet wird für jeden entwickelten Assay durchgeführt. Abschließend findet jeweils eine kritische Bewertung über die Aussagekraft und die Vergleichbarkeit dieser Kenngrößen statt.

In medical diagnostics C-reactive protein as well as neopterin are important inflammatory parameters in blood. In this work the development of several quantitative determination methods for these parameters is described. Therefore, a newly developed biosensor system is introduced based on total internal reflectance fluorescence, moreover chemiluminescence measurements are also possible with this system. For assay establishment a transducer-surface modification strategy based on polyelectrolytes is described and compared to standard surface modification methods. All these methods on the biosensor system are validated carefully including a comparison between different calibration functions and the determination of different qualitative, quantitative as well as further analytical characteristic quantities. A detailed and critical assessment of the characteristic quantities is also performed.