Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie, Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse IZI-BB
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Liposomtechnologie

Liposome als flexibel anpassbare Nanocarrier und Plattform zur Nanosignalverstärkung

Liposome als synthetische Vesikel bestehend aus einer Lipid-Doppelschicht, die einen wässrigen Hohlraum umschließt, werden häufig angewandt als Transportsystem eingekapselter Reagenzien und ermöglichen deren gezielte Freisetzung unter regulierbaren Bedingungen.

Wir bieten die kundenspezifische Entwicklung von Liposomen mit voller Kontrolle des Liposomdesigns inklusive eingeschlossener Mikro- oder Makromoleküle, Lipidzusammensetzung und gezielten Oberflächenmodifikationen je nach Anwendung  an. Sie werden eingesetzt in vor-Ort-, Hochdurchsatz- und Bioassays und dienen als Carrier, zur Signalverstärkung, zur Probenvorbereitung oder als Kontrollvesikel. Bei Bedarf können sie biomimetisch reaktiv auf die Umgebung gestaltet sein, beispielsweise gegenüber Hämolyse, Toxinen oder dem Komplementsystem.

Charakteristika und Nutzungspotentiale der Technologie

  • Signalverstärkung durch hohe Konzentrationen eingeschlossener Signalmoleküle für niedrigere Nachweisgrenzen
  • Präzise Freisetzung eingeschlossener Reagenzien
  • Biokompatibilität
  • Biomimetische Eigenschaften und Reaktivität
  • Langfristige Lagerstabilität über Jahre
  • Skalierbare Herstellung
  • flexibel einstellbare Charakteristika: einzukapselnde Substanz (hydrophob & -phil, Mikro- & Makromoleküle), Lipidzusammensetzung, Oberflächenfunktionalität & -modifikation, Ladung, Größe
  • Detektion mittels Absorbanz, Chemilumineszenz, Elektrochemie, Fluoreszenz oder visuell kolorimetrisch

Wir setzen unsere Kompetenzen für Ihre Forschungsziele ein.

Unser Beitrag zu Ihrem Projekt

  • Entwicklung homo- und heterogener Assays mit Liposomen als signalverstärkende Partikel und Detektion mittels Absorbanz, Chemilumineszenz, Elektrochemie, Fluoreszenz oder visuell
  • Entwicklung von Liposomen mit bestimmten Charakteristika, z.B. als Kontrollvesikel oder zur Probenvorbereitung (Oberflächenfunktionalität, Ladung, Größe, Lipidzusammensetzung, einzuschließende Moleküle)
  • Entwicklung homogener Komplementweg spezifischer Aktivitäts-/Funktionalitätsassays, z.B. für mechanistische Studien oder Patientenscreenings

© Fraunhofer IZI-BB

  • Komplementweg spezifische Analyse von Effektivität und Wirkung von Komplementinhibitoren auf das Komplementsystem
  • Qualitätskontrolle von Seren auf ihre Komplementaktivität
  • Liposomen als Plattform um Oberflächenmodifikationen und deren Reaktivität mit dem Komplementsystem zu analysieren (z.B. Inhibitoren, Liganden, Komplementtrigger, abschirmende Moleküle, etc.)

Liposome –
Probenvorberitung, Transport und
Signalverstärkung

Weitere Angebote und Informationen zu spezifischen Anwendungsfällen und konkreten Einsatzmöglichkeiten der Technologie finden Sie in Kürze hier.

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Liposom-Komplementassays

Zur Funktionalitätsanalyse des Komplementsystems

© Fraunhofer IZI-BB
Fluorophoreinschließendes Liposom

In diesem Projekt dienen Liposome als Alternative zu Erythrozyten aus traditionellen Techniken, um die Aktivität und Funktionalität des Komplementsystems zu analysieren. Liposome bieten hierbei eine flexibel anpassbare Plattform, die die Komplementweg-spezifische-Analyse ermöglicht, z.B. für die Anwendung in der mechanistischen und therapeutischen Forschung oder im diagnostischen Bereich für Patientenscreenings.

 

Methoden

  • Liposomherstellung mittels Reverse-Phase Evaporation, Thin-Film Hydration, Mikrofluidik
  • Detektion der Liposome mittels Absorbanz, Chemilumineszenz, Elektrochemie, Fluoreszenz oder visuell
  • Entwicklung homo- und heterogener vor-Ort-, Hochdurchsatz- und Bioassays (z.B. Mikrotiterplattenassays, LFAs, mikrofluidischen Chips, …)
  • Charakterisierung der Liposome mittels DLS, ELS, (Phospho)lipidgehalt, optische & elektrochemische Eigenschaften

 

Geräte

  • Osmometer
  • ICP-OES
  • Zetasizer Nano ZS
  • Multimodaler MTP Reader

Publikationen

  • Streif S, Neckermann P, Hoecherl K, Reiner C, Einhauser S, Konrad J, Breunig M, Wagner R, Baeumner AJ. Development of a Liposome-Based Serological Assay for SARS-CoV-2 Variants with Special Emphasis on Coupling Chemistries Required to Maintain Protein Antigenicity. Anal. Chem. (2025), 97 (36), 19532–19543.
  • Rink S, Kaiser B, Steiner M-S, Duerkop A, Baeumner AJ. Highly sensitive interleukin 6 detection by employing commercially ready liposomes in an LFA format. Analytical and bioanalytical chemistry (2022), 414 (10), S. 3231–3241.
  • Hofmann C, Roth G, Hirsch T, Duerkop A, Baeumner AJ. Tethering functionality to lipid interfaces by a fast, simple and controllable post synthesis method. Colloids and surfaces B: Biointerfaces (2019), 181, S. 325–332.
  • Edwards KA, Baeumner AJ. Liposomes in analyses. Talanta (2006), 68 (5), S. 1421–1431.
  • Hoecherl K, Streif S, Spitzenberg C, Rink S, Behrent A, Holzhausen F, Griesche C, Rogoll C, Foedlmeier M, Gebhard A, Kulikowski K, Schaefer N, Pauly D, Baeumner AJ. A homogeneous immunoassay technology based on liposomes and the complement system enables one-step, no-wash, rapid diagnostics directly in serum. Analytical and bioanalytical chemistry (2025), 417 (15), S. 3257–3273.
  • Spitzenberg C, Bruckschlegel C, Holzhausen F, Boesl-Bichlmeier S, Pasquier C, Nuernberger P, Bauduin P, Baeumner AJ. Encapsulants Affect Liposome Surface Interactions with Biological Systems. Small (2025), 21 (33), e2505312.

Patente

  • Baeumner AJ, Pauly D, Spitzenberg C, Poppelaars F. Verfahren, Liposomensammlung und Kit zur Bestimmung der Komplementaktivität. WO2024099816, 15. Mai 2024.