Nucleic Acid Lateral Flow Immunoassays : Nachweisentwicklung, Limitationen und methodische Neuerungen

Abstract

Die Kombination aus Nukleinsäure-basierten Amplifikationstechniken und der einfachen und robusten Lateral Flow Technologie bietet großes Potenzial für die molekulare PoC Diagnostik. An praxisrelevanten Fragestellungen wurden Nucleic Acid Lateral Flow Immunoassays (NALFIAs) entwickelt und hinsichtlich ihrer Funktionalität und Performance untersucht. In einem übergeordneten Kontext wurden nachweisübergreifend methodische Schwachstellen identifiziert und kritisch diskutiert. Für jene methodischen „bottlenecks“ wurden Lösungsansätze erdacht und diese auf Umsetzbarkeit und Praktikabilität geprüft. Dabei wurden unmarkierte Oligonukleotide als besonders wertvolle Werkzeuge identifiziert, welche Primer-/Sonden-Dimerisierung effizient unterbinden und schnelle Hybridisierungsreaktionen positiv beeinflussen. Weiterhin wurde eine eigens entwickelte, innovative NALFIA-Technik präsentiert, die diverse methodische Limitationen umgeht und eine sehr genaue Nukleinsäure-basierte Analyse erlaubt.

The combination of nucleic acid-based amplification techniques with the simple and robust lateral flow technology offers great potential for molecular PoC diagnostics. In this work, Nucleic Acid Lateral Flow Immunoassays (NALFIAs) with practical relevance were developed and investigated with respect to their functionality and performance. General methodological weaknesses and limitations were identified and critically discussed. Approaches to solve these methodological bottlenecks were pointed out and tested for feasibility and practicability. Non-labeled oligonucleotides were identified as valuable tools for the elimination of primer-/probe-dimerization and the improvement of rapid hybridization reactions. Moreover, an innovative, RNaseH2-reporter dependent NALFIA method, that circumvents various methodological limitations and allows accurate analysis, was developed.