„Wir wollen zeigen, dass sich die sogenannte Analyten-induzierte Proximität zur Erfassung von Prozessparametern und intrazellulären Molekülen, wie Eiweißen, mRNAs und Stoffwechselprodukten in Echtzeit eignet“, erläutert Springer. Das Prinzip des Verfahrens ist vollständig neu. Es nutzt zwei verschiedene Arten von Mikrokapseln aus Polyelektrolyten (ionischen Kunststoffen). Sie sind so beschichtet, dass sie spezifisch an das nachzuweisende Molekül binden. Tun sie dies gleichzeitig, erzeugen sie dadurch, dass sie einander angenähert werden, ein Signal, das direkt erfasst werden kann. Laut Springer soll die Detektion idealerweise optisch und im Reaktor erfolgen. Das Verfahren verspricht, Produktkontaminationen früh zu erkennen und die Produktbildung besser steuern zu können, da der Stoffwechsel des Produktionsorganismus im Bioreaktor überwacht werden kann. 

In Vorarbeiten haben Winterhalter und Springer bereits Vesikel aus Polyelektrolyten mit Proteinen beladen können und sie sogar für Messungen innerhalb von Zellen benutzt. Die aktuellen Arbeiten teilen sich die Forschungspartner, je nach vorhandener Expertise. Die Arbeitsgruppe von Winterhalter entwickelt neue chemische Methoden, um Detektoren, zum Beispiel Antikörper, an der Oberfläche der Mikrokapseln zu befestigen. Danach wird sie verschiedene Größen und chemische Zusammensetzungen der Mikrokapseln testen, um die optimalen Parameter zu finden. Das geschieht in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Springer, die die optische Auslesung der Nachweisreaktion untersucht. Forscher aus dem Klöck-Labor stellen gemeinsam mit den anderen Kooperationspartnern fest, welche besonderen Anpassungen notwendig sind, damit das Nachweisverfahren in einem Zellkultur-Reaktor funktioniert.  (tg)