Virale Infektionen zählen zu den größten globalen Risiken für die menschliche Gesundheit. Neue Virusvarianten wie SARS-CoV-2 können pandemische Ausmaße annehmen; zugleich begünstigen klimatische Veränderungen die Ausbreitung bislang tropischer Viren in gemäßigte Zonen. Diese Dynamik erfordert ein rasches und präzises Verständnis der molekularen Mechanismen, mit denen Viren an ihre Wirtszellen binden. Eine zentrale Voraussetzung dafür ist die detaillierte Analyse der Wechselwirkungen zwischen Viren und ihren spezifischen Rezeptoren.

Das Projekt Plasmonic Virus-Receptor Binding Assays entwickelt und vergleicht plasmonische Bindungsassays zur Untersuchung dieser Interaktionen. Zum Einsatz kommen sowohl die etablierte Surface Plasmon Resonance (SPR) als auch die neuere Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR). Während SPR als Goldstandard für molekulare Bindungsstudien gilt, ermöglicht LSPR aufgrund höherer Dynamik Messungen auch bei höheren Analytenkonzentrationen. Ziel ist es, für unterschiedliche Fragestellungen jeweils die geeignetste Methode zu identifizieren.

Die Arbeiten umfassen die Biofunktionalisierung von SPR- und LSPR-Oberflächen, die Durchführung der Bindungsassays sowie die anschließende Datenanalyse und den systematischen Methodenvergleich. In den Laboren stehen ein SPR-System mit sechs Kanälen sowie ein LSPR-Array mit 105 Sensorspots zur Verfügung. Damit lassen sich virale Bindungsstellen parallel detektieren und potenzielle Inhibitoren effizient testen.

Zentrales Ziel ist die Entwicklung und Optimierung plasmonischer Assays zur Charakterisierung der Bindung verschiedener Viren – etwa Corona- oder Dengue-Viren – an unterschiedliche Rezeptoren. Die Ergebnisse liefern Einblicke in Infektionsprozesse auf molekularer Ebene. Darüber hinaus wird untersucht, wie effektiv ausgewählte Inhibitoren die Virus-Rezeptor-Bindung hemmen können. Die entwickelten Methoden sind damit relevant für die Grundlagenforschung ebenso wie für die frühe Evaluierung antiviraler Wirkstoffe.

Gefördert von: