Analytik für komplexe Biomoleküle

Ein entscheidender Vorteil der Nanoporentechnologie liegt in ihrem Plattformcharakter. Sie lässt sich durch die Auswahl einer geeigneten Nanopore flexibel an unterschiedliche Anwendungsfelder anpassen, von der Wirkstoffentwicklung über die Prozessanalytik bis hin zur Diagnostik.

© Nanodiag BW

Die Entwicklung komplexer Biologika, personalisierter Therapien und neuer Wirkstoffmodalitäten stellt die Analytik vor neue Herausforderungen. Neben der Identität eines Biomoleküls rücken dessen funktioneller Zustand und epigenetische Veränderungen in den Fokus, da sie Wirksamkeit und biologische Aktivität maßgeblich beeinflussen können. Etablierte Verfahren wie die Massen­spektrometrie liefern hierfür wertvolle Informationen, stoßen jedoch je nach Fragestellung an Grenzen. Insbesondere labile posttranslationale Modifikationen können während der Ionisierung verloren gehen.

Einen komplementären Ansatz bietet die Nanoporentechnologie. Da die Messung einzelner Moleküle direkt in wässriger Lösung erfolgt, bleiben empfindliche Modifikationen prinzipiell erhalten und auch komplexe Proben mit höherem Salzgehalt können untersucht werden. Die markierungsfreie Einzelmolekülanalyse eröffnet dadurch neue Perspektiven für pharmazeutische Forschung und Produktion.
Erfolgreich etabliert:

Nanoporen in der DNA-Sequenzierung

Nanoporen sind in der Nukleinsäuresequenzierung bereits erfolgreich etabliert. Systeme von Oxford Nanopore Technologies analysieren native DNA und RNA direkt und können dabei neben der Basensequenz auch Modifikationen wie DNA-Methylierungen erfassen. Einen weiteren Ansatz verfolgt Roche mit dem Ende Juni 2026 eingeführten System Axelios 1: Bei der Sequencing-by-Expansion-Technologie wird die Sequenzinformation in verlängerte Ersatzmoleküle übertragen, die anschließend durch Nanoporen ausgelesen werden, und das mit achtmillionenfacher Parallelisierung. Diese Plattform bietet ein großes Potenzial für innovative Anwendungen.