Dokument: Advancement of the detection of individual Alzheimer’s amyloid-β oligomers in biological samples

Titel:	Advancement of the detection of individual Alzheimer’s amyloid-β oligomers in biological samples
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=33363
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20150212-110506-5
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Wang, Kun [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,99 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 10.02.2015 / geändert 10.02.2015
Beitragende:	Prof. Dr. Willbold, Dieter [Gutachter] Prof. Dr. Groth, Georg [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Die Alzheimersche Demenz (AD) ist eine neurodegenerative Krankheit und die häufigste Form von Demenz ab dem 65sten Lebensjahr. Bisher ist eine eindeutige Diagnose nur durch eine Autopsie post mortem möglich. Eine sichere Diagnose in der präklinischen Phase wäre aber von hoher Bedeutung, um früh in den Krankheitsverlauf eingreifen zu können. Amyloid β (Aβ) spielt in seiner löslichen oligomeren Isoform eine entscheidende Rolle in der AD Pathogenese und stellt somit einen vielversprechenden Biomarker in verschiedenen Körperflüssigkeiten dar. Die oberflächenbasierte Fluoreszenz-Verteilungsanalyse (sFIDA) ist eine Technik zur Detektion von Aβ-Oligomeren. Aß Aggregate werden auf einer mit Fänger-Antikörpern beschichteten Oberfläche immobilisiert, mit fluoreszierenden Antikörpern versetzt und anschließend durch konfokale Mikroskopie vermessen. In dieser Arbeit wurde sFIDA auf interne Totalreflexionsfluoreszenz Mikroskopie angepasst, wodurch eine schnelle und automatische Bildaufnahme ermöglich wird. sFIDA Messungen von käuflich erworbenen Liquor Proben zeigten eine erhöhte Konzentration an Aβ-Oligomeren in der AD-Gruppe im Vergleich zur Kontroll-Gruppe. Dieses Ergebnis stimmt mit vorherigen Beobachtungen überein und unterstützt die Annahme, dass Aβ-Oligomere in Liquor als Biomarker für AD dienen können. Liquor-Proben klinischer Herkunft zeigten hingegen keinen signifikanten Unterschied in der Aβ-Oligomer-Konzentration von Kontroll- und AD-Proben, was durch unterschiedliche Arbeitsweisen bei der Probenentnahme und der Lagerung der Proben zu erklären sein könnte. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Schritte des sFIDA analysiert und optimiert, wobei der Fokus auf der Antikörperbeschichtung der Glasoberfläche lag. Durch die Verwendung von Fluoreszenz-markierten Fänger-Antikörpern konnte eine homogene Fluoreszenzverteilung auf der Oberfläche gezeigt werden. Anhand der Kompetition von Fluoreszenz-markiertem und nicht markiertem Antikörper wurde die Menge an kovalent immobilisiertem Antikörper ermittelt. Schließlich konnte für sog. multiple antigenic peptides (MAP) 16MAP und 32MAP nahegelegt werden, dass diese als potenzielle Referenzmoleküle zur Kalibrierung des sFIDA eingesetzt werden können, wobei das Detektionslimit optimiert werden sollte. Alzheimer’s disease (AD) is a neurodegenerative disease, which accounts for the most common dementia in the age group above 65. So far the only definitive diagnosis can be established by post mortem autopsy. However, a diagnosis in the preclinical stage would be essential for early intervention of the disease. Since Amyloid-β (Aβ) in its diffusible oligomeric isoform is a key player in AD pathology, it represents a promising biomarker candidate, which can be detected in body fluids. Surface-based fluorescence intensity distribution analysis (sFIDA) is a technology to detect single Aβ aggregates. Briefly, Aβ aggregates are immobilized on a capture surface and loaded with fluorescent antibody probes followed by fluorescence microscopy. In this work, sFIDA was adapted to total internal reflection fluorescence microscopy, which enables fast and automated multi-well imaging. sFIDA measurements of human cerebrospinal fluid (CSF) samples from a commercial source revealed elevated Aβ oligomers level in the AD group in comparison with the control group. This result is in accordance with previous observations and supports that the CSF Aβ oligomer can be used as a biomarker for AD. However, other CSF samples from a clinical source showed no significant difference in the Aβ oligomer levels between control and AD group, which might be due to different handling during the collection and storage of the samples. In the course of this work single steps in the sFIDA were analyzed and optimized with special focus on the capture antibody surface. The use of fluorescence-labeled capture antibodies demonstrated the homogeneity of the capture antibody distribution on the glass surface. Competition analysis between fluorescence-labeled capture antibody and non-labeled capture antibody revealed the actual amount of capture antibody that was cross-linked to the glass surface. The multiple antigenic peptide (MAP) molecules 16MAP and 32MAP showed some potential to be used as reference standard to calibrate sFIDA assay, though the limit of detection has yet to be optimized.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Physikalische Biologie
Dokument erstellt am:	12.02.2015
Dateien geändert am:	12.02.2015
Promotionsantrag am:	14.11.2014
Datum der Promotion:	16.12.2014