Preparation of discrete photon-upconversion nanoparticle bioconjugates
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
COST CZ
Call for proposals
COST CZ 5 (SMSM2015LD5)
Main participants
Masarykova univerzita / Středoevropský technologický institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-33315/2015-1
Alternative language
Project name in Czech
Příprava diskrétních biokonjugátů photon-upconversion nanočástic
Annotation in Czech
Cílem tohoto projektu je příprava diskrétních biokonjugátů, tj. velmi dobře definovaných biokonjugátů, které na povrchu UCNP obsahují diskrétní počet biomolekul (protilátky, avidin, streptavidin). Hlavním předmětem zájmu přitom bude příprava diskrétní biokonjugátů, obsahujících právě jednu biomolekulu na povrchu právě jedné UCNP. Díky vysoké homogenitě těchto biokonjugátů na úrovni jednotlivých nanočástic budou tyto biokonjugáty velmi vhodné pro detekci jednotlivých biomolekul. Pro práci budou použity UCNP nanočástice tvořené nanokrystalickým NaYF4 dopovaným ionty Er3+, Yb3+, které připravujeme v rozsahu velikostí 10-50 nm. Povrchy UCNP s různým průměrem (10-50 nm) budou modifikovány silikátovou vrstvou. Tato silikátová vrstva umožní zakotvení směsné vrstvy několika funkčních skupin. Tyto skupiny (A) umožní kovalentní připojení biomolekul – primární aminové skupiny ( NH2), karboxylové skupiny ( COOH), maleimidové skupiny a azidové skupiny ( N3) a (B) budou modifikovat interakce biokonjugátů – sulfátové skupiny ( SO3-), terciární aminoskupiny ( N+(CH3)4), karboxylové skupiny ( COOH, obě role) a krátké jednotky polyethylenglykolu. Ačkoli jednomolekulové metody byly úspěšně implementovány s využitím běžných (Stokesových) fluorescenčních značek a jejich význam v analytické chemii i molekulární biologii stoupá, značnou komplikací zůstávají nízký poměr signál/šum, nízká fotostabilita a nestálost signálu v čase (blinking). Cílem tohoto projektu je příprava diskrétních biokonjugátů, tj. velmi dobře definovaných biokonjugátů, které na povrchu UCNP obsahují diskrétní počet biomolekul (protilátky, avidin, streptavidin). Hlavním předmětem zájmu přitom bude příprava diskrétní biokonjugátů, obsahujících právě jednu biomolekulu na povrchu právě jedné UCNP. Díky vysoké homogenitě těchto biokonjugátů na úrovni jednotlivých nanočástic budou tyto biokonjugáty velmi vhodné pro detekci jednotlivých biomolekul.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
CB - Analytical chemistry, separation
CEP - secondary branch
EI - Biotechnology and bionics
CEP - another secondary branch
BO - Biophysics
OECD FORD - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
10406 - Analytical chemistry<br>10610 - Biophysics<br>20801 - Environmental biotechnology<br>20802 - Bioremediation, diagnostic biotechnologies (DNA chips and biosensing devices) in environmental management<br>20803 - Environmental biotechnology related ethics<br>20901 - Industrial biotechnology<br>20902 - Bioprocessing technologies (industrial processes relying on biological agents to drive the process) biocatalysis, fermentation<br>20903 - Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials<br>30401 - Health-related biotechnology<br>30402 - Technologies involving the manipulation of cells, tissues, organs or the whole organism (assisted reproduction)<br>30403 - Technologies involving identifying the functioning of DNA, proteins and enzymes and how they influence the onset of disease and maintenance of well-being (gene-based diagnostics and therapeutic interventions [pharmacogenomics, gene-based therapeutics])<br>30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)<br>30405 - Medical biotechnology related ethics<br>40401 - Agricultural biotechnology and food biotechnology<br>40402 - GM technology (crops and livestock), livestock cloning, marker assisted selection, diagnostics (DNA chips and biosensing devices for the early/accurate detection of diseases) biomass feedstock production technologies, biopharming<br>40403 - Agricultural biotechnology related ethics
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Chemically modified photon up-conversion nanoparticles of different sizes, structures and compositions were conjugated to a discrete number of antibodies and other molecules. The conjugates were used for the detection of diclofenac in water and protein marker prostate specific antigen in blood serum using both continuous analytical signal (analogue) and single molecule counting (digital).
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 24, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-MSM-LD-U/01:1
Data delivery date
Jun 12, 2018
Finance
Total approved costs
1,263 thou. CZK
Public financial support
1,263 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK