LASH

KURZ ERKLÄRT

LASH entwickelt Zuckerbeschichtungen, die verhindern, dass wertvolle Probenmoleküle in Analysegeräten verloren gehen. Um eine Krebstherapie auf eine einzelne Person zuzuschneiden, misst man winzige Eiweißbruchstücke (Peptide) aus einer Gewebeprobe — oft in kaum nachweisbaren Mengen. In den z.T. sehr feinen Kanälen der Messgeräte bleibt davon vieles an den Wänden haften und fehlt im Ergebnis. LASH kleidet diese Kanäle mit hauchdünnen Schichten aus Zuckermolekülen aus, an denen deutlich weniger hängen bleibt. Gelingt das, liefern schon kleinste Proben verlässliche Ergebnisse — eine Grundlage für personalisierte Krebstherapien.

Visualisierung eines mikrofluidischen Kanals mit LASH-Polysaccharid-Hybridbeschichtung. Links: unbeschichtete Oberfläche mit starker Peptidadsorption. Rechts: funktionalisierte LASH-Oberfläche mit reduzierter unspezifischer Adsorption und frei suspendierten Peptiden.

KI-generierte Illustration (DALL·E 3) · Rechte: Surflay Nanotec GmbH

Warum es LASH braucht

Personalisierte Krebstherapien beruhen auf hochsensitiven Analysen HLA-gebundener Peptide mittels Massenspektrometrie (LC-MS/MS). Da Proben und Peptide nur in winzigen Mengen vorliegen, muss die Verarbeitung möglichst verlustfrei und miniaturisiert erfolgen. In mikrofluidischen Systemen steigt jedoch das Risiko, dass Peptide an den Materialoberflächen haften bleiben und für die Analyse verloren gehen. Es braucht daher speziell entwickelte Materialien, die solche Adsorptionsverluste minimieren und die Miniaturisierung der Probenvorbereitung ermöglichen.

Wie das Projekt vorgeht?

Beschichtungen entwickeln — biohybride, zuckerbasierte Polysaccharid-Hybridoberflächen mit chemisch definierter Funktionalisierung
Wechselwirkungen steuern — Oberflächen so gestalten, dass molekulare Wechselwirkungen gezielt kontrolliert werden
In Mikrofluidik integrieren — Einbau der Beschichtungen in mikrofluidische Systeme
Unter Realbedingungen testen — Erprobung unter echten LC-MS/MS-Bedingungen
Ausbeute verbessern — Nachweis, wie stark Peptidausbeute und Reproduzierbarkeit in immunopeptidomischen Workflows steigen

Was daran neu ist?

LASH verfolgt einen neuartigen, materialwissenschaftlich fundierten Anti-Adsorptions-Ansatz, der sich klar von herkömmlichen Polymerbeschichtungen unterscheidet. Ziel ist es, Oberflächenbeschichtungen zu entwickeln, die reproduzierbar herstellbar, mikrofluidisch kompatibel und direkt für die Probenvorbereitung zur Peptidanalyse mittels Massenspektrometrie optimiert sind

Im Erfolgsfall ermöglicht LASH empfindlichere Diagnostik bei minimalem Probenmaterial und erhöht die Robustheit personalisierter medizinischer Verfahren. Gleichzeitig stärkt das Projekt Deutschlands Position bei funktionalen Hochleistungsmaterialien und mikroanalytischen Technologien und eröffnet neue Transfer- und Marktchancen in der Präzisionsmedizin.

Wer arbeitet mit?

Koordination · Hybridbeschichtungen · Oberflächen

Surflay Nanotec GmbH

Projektleitung und Gesamtkoordination; Integration der Beschichtung in die Mikrofluidik, Entwicklung von Testsystemen sowie Entwicklung eines Demonstrators gemeinsam mit Immatics.

Mikrofluidik · Integration ·Analytik

Hahn-Schickard gGmbH

Integration in mikrofluidische Systeme und Erprobung unter realen LC-MS/MS-Bedingungen

Synthese · Polysaccharid – Derivate

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

Institut für Makromolekulare Chemie

AG Hartmann: Synthese und chemisch definierte Funktionalisierung der Polysaccharid-Derivate.

AG Schmidt: Physikalisch-chemische Oberflächenanalytik zu Morphologie und Peptidadhäsion — AFM, Colloidal Probe AFM, konfokale Raman-Spektroskopie.

Anwendung · Immunpeptidomik · Validierung

Immatics Biotechnologies GmbH

Einbringen der Anforderungen aus realen immunopeptidomischen Workflows und Bewertung der beschichteten Systeme an anwendungsnahem Probenmaterial