Aptamer-Entwicklungsplattform

Aptamere sind einzelsträngige Oligonukleotide (DNA, RNA oder XNA) mit hoher Affinität und Spezifität, die sich spezifisch an Zielmoleküle wie Antikörper binden. Sie werden häufig für die Entwicklung von Biosensoren, Diagnose- und Therapeutika eingesetzt.

Die von Alpha Lifetech bereitgestellte Aptamer-Plattform umfasst zwei Kategorien: eine Aptamer-Synthese-Plattform, die hauptsächlich den SELEX-Service zur Synthese von Aptamer-Bibliotheken und den Aptamer-Entwicklungsservice (DNA, RNA oder XNA) umfasst, und eine Aptamer-Screening-Plattform, die Screening-Services auf Basis der SELEX-Technologie für Proteine, Peptide, Zellen, kleine Moleküle, Metallionen und andere Zielmoleküle sowie nachgelagerte Aptamer-Optimierungs- und Identifizierungsanalyseservices umfasst.

Aptamersynthese-Plattform

SELEX-Service zur Synthese von Aptamerbibliotheken

Der SELEX-Service zur Aptamer-Bibliothekssynthese umfasst hauptsächlich den Aufbau einer Bibliothek mit einer großen Anzahl zufälliger einzelsträngiger Oligonukleotidsequenzen durch chemische In-vitro-Synthese entsprechend den Zielmolekülen. Der Bibliotheksaufbau ist der Ausgangspunkt der SELEX-Technologie. Durch den Aufbau riesiger Zufallsbibliotheken liefert er zahlreiche Kandidatensequenzen für den nachfolgenden Screening-Prozess und erhöht die Möglichkeit des Screenings hochaffiner Aptamere.

Die Bibliothekssynthese gliedert sich im Wesentlichen in die folgenden Schritte:

Schritte	Technologiedetails
Zielmoleküle identifizieren	Identifizieren Sie die Zielmoleküle, die auf Aptamere untersucht werden müssen. Dabei kann es sich um Proteine, Nukleinsäuren, kleine Moleküle, Metallionen usw. handeln.
Zufallssequenzdesign	Zufällige Sequenzlänge, Basenzusammensetzung und andere Parameter wurden entsprechend den Eigenschaften der Zielmoleküle und den Screening-Anforderungen entwickelt. Typischerweise sind Zufallssequenzen zwischen zehn und hundert Basen lang.
Synthese fixierter Sequenzen	Es werden Oligonukleotidfragmente mit festen Sequenzen (wie PCR-Primersequenzen) an beiden Enden entworfen und synthetisiert, die im anschließenden Amplifikations- und Screeningprozess verwendet werden.

Die synthetisierte Bibliothek muss zur Qualitätskontrolle noch weiter aufbereitet werden. Die Konzentration der Bibliothek wurde bestimmt, um ihre Anwendbarkeit im anschließenden Screening-Prozess sicherzustellen. Die Diversität und Genauigkeit der Zufallssequenzen in der Bibliothek wurden durch Sequenzierung und andere Methoden überprüft, um sicherzustellen, dass die Qualität der Bibliothek den Screening-Anforderungen entspricht.

Durch die oben genannten Schritte kann eine hochwertige und äußerst vielfältige SELEX-Aptamerbibliothek synthetisiert werden, die zahlreiche Kandidatensequenzen für den anschließenden Screeningprozess liefern kann.

Aptamer-Entwicklungsdienste (DNA, RNA oder XNA)

Aptamere beziehen sich üblicherweise auf Nukleinsäure-Aptamere. Zu Nukleinsäure-Aptameren gehören DNA-Aptamere, RNA-Aptamere und XNA-Aptamere, chemisch modifizierte Nukleinsäure-Aptamere. Die SELEX-Technik wird häufig zur Entwicklung von Aptameren eingesetzt. Der grundlegende Arbeitsablauf der Aptamer-Entwicklung umfasst Bibliotheksaufbau, Zielbindung, Isolierung und Reinigung, Amplifikation, mehrere Screening-Runden und Sequenzidentifizierung. Wir konzentrieren uns seit vielen Jahren auf den Bibliotheksaufbau und verfügen über umfassende Erfahrung in der Aptamer-Entwicklung. Wir sind bestrebt, unseren Kunden einen besseren Service zu bieten.

SELEX-Technologieprozess

Der SELEX-Prozess besteht aus mehreren Runden, von denen jede aus den folgenden Schlüsselschritten besteht:

Bibliotheks- und Zielbindung

Die erstellte Nukleinsäurebibliothek wird mit spezifischen Zielmolekülen (wie Proteinen, kleinen Molekülverbindungen usw.) gemischt, sodass die Nukleinsäuresequenzen in der Bibliothek die Möglichkeit haben, an die Zielmoleküle zu binden.

Isolierung ungebundener Moleküle

Nukleinsäuresequenzen, die nicht an das Zielmolekül gebunden sind, werden durch spezielle Methoden wie Affinitätschromatographie, Magnetkügelchentrennung usw. aus dem Gemisch abgetrennt.

Amplifikation von Bindungsmolekülen

Die an ein Zielmolekül gebundene Nukleinsäuresequenz wird amplifiziert, üblicherweise mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Für die anschließende Screening-Phase dienen die amplifizierten Sequenzen als Ausgangsbibliothek.

Abb. 1: SELEX-Screening-Prozess

Aptamer-Screening-Plattform

Aptamer-Screening-Dienst

Alpha Lifetech bietet eine breite Palette spezialisierter Aptamer-Screening-Dienste unter Anwendung verschiedener SELEX-Methoden für unterschiedliche Arten Ihrer Moleküle:

Zieltypen	Technische Details
Protein-Aptamer-Screening mittels SELEX	Der Hauptzweck des Protein-Aptamer-Screenings besteht darin, Aptamere zu identifizieren, die spezifisch an Zielproteine binden können. Diese Aptamere sind einfacher zu synthetisieren, stabiler und weniger anfällig für Umwelteinflüsse.
Peptid-Aptamer-Screening durch SELEX	Peptid-Aptamere sind eine Klasse kurzer Peptidsequenzen mit hoher Spezifität und Affinität, die spezifisch an Zielsubstanzen binden können und ein breites Anwendungspotenzial im biomedizinischen Bereich aufweisen. Durch ein spezifisches Screening-Verfahren werden aus einer großen Anzahl zufällig ausgewählter Peptidsequenzbibliotheken Peptid-Aptamere ausgewählt, die spezifisch an Zielmoleküle binden können.
Zellspezifisches Aptamer-Screening (Cell-SELEX)	Als Targets werden Zielzellen oder spezifische Moleküle auf der Zelloberfläche vorbereitet. Targets können ganze Zellen, Rezeptoren auf der Zellmembran, Proteine oder andere kleine Moleküle sein.
Aptamer-Screening kleiner Moleküle durch Capture SELEX	Capture SELEX ist eine In-vitro-Screening-Technik zum Screening von Aptameren kleiner Moleküle und stellt eine Variante von SELEX dar. Capture SELEX eignet sich besonders gut für das Aptamer-Screening kleiner Moleküle, die typischerweise weniger funktionelle Gruppen aufweisen und sich nur schwer direkt auf Festphasenträgern immobilisieren lassen.
SELEX-Dienste auf Basis lebender Tiere	Der Live-Tier-Screening-Service ist eine experimentelle Technik, die in den Bereichen Biowissenschaften, Medizin und Biotechnologie weit verbreitet ist. Dabei werden lebende Tiere als Versuchsmodelle verwendet, um bestimmte Moleküle, Medikamente, Therapeutika oder biologische Prozesse zu untersuchen und zu bewerten. Die Services simulieren die physiologische Umgebung im menschlichen Körper, um die Wirksamkeit und Sicherheit experimenteller Ergebnisse im menschlichen Körper genauer vorhersagen und bewerten zu können.

Aptamer-Optimierungsdienst

Die Hydrophilie, der hohe Affinitätsverlust während der Produktion und die schnelle Ausscheidung von Aptameren schränken ihre Anwendung ein. Derzeit werden verschiedene Optimierungsmethoden untersucht, um die Leistung von Aptameren zu verbessern.

Wir verfügen außerdem über eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Optimierung des Aptamers, die aus Verkürzung, Modifikationen und Konjugation mit der entsprechenden Gruppe (Thiol, Carboxy, Amin, Fluorophor usw.) bestehen.

Service zur Analyse der Aptamer-Charakterisierung

Der Aptamer-Charakterisierungsanalyse-Service umfasst die professionelle Leistungsbewertung, Strukturauflösung und Funktionsüberprüfung des erhaltenen Aptamers, um sicherzustellen, dass der Aptamer die Anforderungen an spezifische Bindungsfähigkeit, Stabilität und Spezifität erfüllt. Er umfasst hauptsächlich Affinitäts- und Spezifitätsanalysen, Stabilitätsbewertungen und die Überprüfung der biologischen Funktion.