Aptamer-Entwicklungsplattform

Aptamere sind einzelsträngige Oligonukleotide (DNA, RNA oder XNA) mit der Eigenschaft einer hohen Affinität und hohen Spezifität, die spezifisch an Zielmoleküle wie Antikörper binden, und sie werden in großem Umfang für die Entwicklung von Biosensoren, Diagnose- und Therapieverfahren eingesetzt.

Die von Alpha Lifetech angebotene Aptamerplattform umfasst zwei Kategorien: die Aptamersyntheseplattform, die hauptsächlich die SELEX-Aptamerbibliothekssynthese und die Aptamerentwicklung (DNA, RNA oder XNA) beinhaltet, und die Aptamerscreeningplattform, die Screening-Dienstleistungen auf Basis der SELEX-Technologie für Proteine, Peptide, Zellen, kleine Moleküle, Metallionen und andere Zielmoleküle sowie nachgelagerte Aptameroptimierungs- und Identifizierungsanalysedienstleistungen umfasst.

Aptamer-Syntheseplattform

SELEX-Aptamerbibliothek-Synthesedienst

Die SELEX-Aptamerbibliothekssynthese umfasst im Wesentlichen die Erstellung einer Bibliothek mit einer großen Anzahl zufälliger einzelsträngiger Oligonukleotidsequenzen durch In-vitro-Synthese entsprechend den Zielmolekülen. Die Bibliothekserstellung ist der Ausgangspunkt der SELEX-Technologie. Durch die Erstellung umfangreicher Zufallsbibliotheken werden zahlreiche Kandidatensequenzen für das nachfolgende Screening bereitgestellt, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Screenings hochaffiner Aptamere erhöht wird.

Die Bibliothekssynthese gliedert sich im Wesentlichen in folgende Schritte:

Schritte	Technische Details
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	Die Länge der Zufallssequenzen, die Basenzusammensetzung und weitere Parameter wurden entsprechend den Eigenschaften der Zielmoleküle und den Screening-Anforderungen festgelegt. Typischerweise umfassen die Zufallssequenzen Längen zwischen einigen zehn und einigen hundert Basen.
Synthese von fixierten Sequenzen	Es werden Oligonukleotidfragmente mit festgelegten Sequenzen (wie z. B. PCR-Primersequenzen) an beiden Enden entworfen und synthetisiert, die im nachfolgenden Amplifikations- und Screening-Prozess verwendet werden.

Die synthetisierte Bibliothek muss noch einer weiteren Qualitätsprüfung unterzogen werden. Ihre Konzentration wurde bestimmt, um ihre Anwendbarkeit im nachfolgenden Screening-Prozess sicherzustellen. Diversität und Genauigkeit der Zufallssequenzen in der Bibliothek wurden mittels Sequenzierung und anderer Methoden überprüft, um die Eignung der Bibliothek für die Screening-Anforderungen zu gewährleisten.

Durch die oben genannten Schritte kann eine qualitativ hochwertige und sehr vielfältige SELEX-Aptamerbibliothek synthetisiert werden, die zahlreiche Kandidatensequenzen für den nachfolgenden Screening-Prozess liefert.

Dienstleistungen zur Aptamerentwicklung (DNA, RNA oder XNA)

Aptamere sind Nukleinsäure-Aptamere. Dazu gehören DNA-Aptamere, RNA-Aptamere und XNA-Aptamere, die chemisch modifizierte Nukleinsäure-Aptamere darstellen. Die SELEX-Technik wird häufig zur Entwicklung von Aptameren eingesetzt. Der grundlegende Arbeitsablauf von Aptamerentwicklungsdiensten umfasst die Erstellung von Bibliotheken, die Zielbindung, die Isolierung und Reinigung, die Amplifikation, mehrere Screening-Runden und die Sequenzidentifizierung. Seit vielen Jahren konzentrieren wir uns auf die Erstellung von Bibliotheken und verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Aptamerentwicklung. Wir sind bestrebt, unseren Kunden stets den besten Service zu bieten.

SELEX-Technologieprozess

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

Bibliotheks- und Zielbindung

Die erstellte Nukleinsäurebibliothek wird mit spezifischen Zielmolekülen (wie Proteinen, niedermolekularen Verbindungen usw.) vermischt, damit 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 spezifische Methoden wie Affinitätschromatographie, magnetische Bead-Separation usw. aus dem Gemisch abgetrennt.

Verstärkung von Bindungsmolekülen

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

Abb. 1: SELEX-Screening-Prozess

Aptamer-Screening-Plattform

Aptamer-Screening-Service

Alpha Lifetech bietet eine breite Palette spezialisierter Aptamer-Screening-Dienstleistungen an, bei denen verschiedene SELEX-Methoden für unterschiedliche Molekültypen angewendet werden:

Zieltypen	Technische Details
Protein-Aptamer-Screening mittels SELEX	Das Hauptziel des Protein-Aptamer-Screenings ist die Identifizierung von Aptameren, die spezifisch an Zielproteinmoleküle binden können. Diese Aptamere sind einfacher zu synthetisieren, stabiler und weniger anfällig für Umwelteinflüsse.
Peptid-Aptamer-Screening mittels SELEX	Peptid-Aptamere sind eine Klasse kurzer Peptidsequenzen mit hoher Spezifität und Affinität, die spezifisch an Zielsubstanzen binden und ein breites Anwendungspotenzial im biomedizinischen Bereich aufweisen. Durch ein spezifisches Screening-Verfahren werden Peptid-Aptamere, die spezifisch an Zielmoleküle binden können, aus einer großen Anzahl zufälliger Peptidsequenzbibliotheken identifiziert.
Zellspezifisches Aptamer-Screening (Cell-SELEX)	Als Zielstrukturen werden Zellen oder spezifische Moleküle auf der Zelloberfläche vorbereitet. Bei den Zielstrukturen kann es sich um ganze Zellen, Rezeptoren auf der Zellmembran, Proteine oder andere kleine Moleküle handeln.
Screening von niedermolekularen Aptameren mittels Capture SELEX	Capture SELEX ist eine In-vitro-Screening-Technik für niedermolekulare Aptamere und eine Variante von SELEX. Capture SELEX eignet sich besonders gut für das Aptamer-Screening von niedermolekularen Zielmolekülen, die typischerweise weniger funktionelle Gruppen aufweisen und sich nur schwer direkt auf Festphasenträgern immobilisieren lassen.
SELEX-Dienstleistungen mit lebenden Tieren	Tierversuche sind eine in den Bereichen Biowissenschaften, Medizin und Biotechnologie weit verbreitete experimentelle Technik, bei der lebende Tiere als Versuchsmodelle eingesetzt werden, um spezifische Moleküle, Medikamente, Therapeutika oder biologische Prozesse zu untersuchen und zu bewerten. Diese Verfahren simulieren die physiologischen Bedingungen im menschlichen Körper, um die Wirksamkeit und Sicherheit der experimentellen Ergebnisse am Menschen genauer vorherzusagen und zu bewerten.

Aptamer-Optimierungsdienst

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

Wir verfügen außerdem über verschiedene Möglichkeiten zur Optimierung von Aptameren, darunter Verkürzung, Modifikationen und Konjugation mit der entsprechenden Gruppe (Thiol, Carboxy, Amin, Fluorophor usw.).

Aptamer-Charakterisierungsanalyse-Service

Die Aptamercharakterisierung umfasst die professionelle Bewertung der Struktur und Funktion von Aptameren, um sicherzustellen, dass diese die Anforderungen an Bindungsfähigkeit, Stabilität und Spezifität erfüllen. Sie beinhaltet im Wesentlichen Affinitäts- und Spezifitätsanalysen, Stabilitätsbewertungen und die Überprüfung der biologischen Funktion.