Nanobioszenzorika

Csoportvezető: Dr. Horváth Róbert (horvath.robert @ ek-cer.hu)

A 2012-ben alakult Nanobioszenzorika Lendület I. Kutatócsoport kutatási profilja jelölésmentes optikai bioszenzorok kutatás-fejlesztése és alkalmazása, a vizsgált biológiai-biofizikai folyamatok modellezése széleskörű hazai és nemzetközi együttműködésben. Kutatásaik több vonalon folynak: műszeres fejlesztés, sejtek által termelt mikrovezikulák monitorozása, flagellin alapú funkcionális rétegek fejlesztése, emberi eredetű rákos és immunsejtek adhéziós vizsgálatai, elméleti modellfejlesztés.

A csoport üzemelteti az angol nyelvű  Nanobiosensorics.com oldalt.

2020-21-ben az alábbi eredményeket érték el:

• • Olyan módszert fejlesztettek, amellyel nyomon követhető a változó sebességű, jól meghatározott áramlásra adott sejtválasz jelölésmentes rezonáns rácsos hullámvezető (resonant waveguide grating, RWG) optikai bioszenzorral. http://real.mtak.hu/126340
  • Nem autonóm pH-oszcillációs rendszereket terveztek, amelyekben az időbeli rezgések jellemzői (amplitúdó, időtartam) könnyen és pontosan szabályozhatók. Numerikus szimulációkat és analitikai számításokat is végeztek a biológiai érzékelés céljára szolgáló optikai hullámvezetők tervezésének támogatására. http://real.mtak.hu/119617
  • A cut-off közeli és távoli hullámvezető szenzormódokat vizsgálták, és ezek jellemzőit, valamint érzékelésre való alkalmasságát hasonlították össze. http://real.mtak.hu/129171
  • Folytatták a méréseiket számítógép-vezérelt mikropipetta módszerrel, és három publikációt jelentettek meg ebben az évben ennek a műszernek a segítségével. http://real.mtak.hu/120924, http://real.mtak.hu/135339, http://real.mtak.hu/134622:
    • Számítógéppel vezérelt mikropipettát (CCMP) alkalmaztak az integrin-RGD-kötés disszociációs állandójának (Kd) kimérésére.
    • Folyadékdinamikai szimulációkat alkalmaztak arra, hogy feltárják a mikropipetta által generált áramlás részletes fizikai hátterét mikrogyöngyök adhéziós vizsgálatakor funkcionalizált felületeken.
    • A rákos sejtek és RGD (Arg-Gly-Asp) motívum közötti integrin-mediált adhéziót vizsgálták a sejtciklus különböző fázisaiban
  • Új, egy rezonáns hullámvezető rácson (RWG) alapuló, jelölésmentes optikai bioszenzoros technikát alkalmaztak az elsődleges humán tonzilláris (mandulaeredetű) B-sejteken B-sejt-receptor (BCR) által kiváltott, valamint az FcγRIIb és az CR1 receptorok bekapcsolása révén módosított integrált sejtválaszok valós idejű monitorozására. http://real.mtak.hu/128253
  • Összefoglaló cikket írtak a természetes vegyületek sejtadhézióra és mozgásra gyakorolt hatásairól . http://real.mtak.hu/135338

  Összefoglaló cikket közöltek, amelyben a nyers, jelölésmentes bioszenzor által szolgáltatott adatok kiértékeléséből nyert különféle kinetikai és szerkezeti mennyiségek alapos kiértékelését mutatták be. Az optikai hullámvezető fénymódusú spektroszkópiával (OWLS) és a kvarckristály-mikromérleggel (QCM) szerzett széleskörű tapasztalataik alapján adatelemzéshez dedikált szoftvercsomagokat fejlesztettek ki.  http://real.mtak.hu/126231

Az elmúlt 5 év 10 legfontosabb publikációja

• Kliment K., Szekacs I., Peter B., Erdei A., Kurucz I., Horvath R. Label-free real-time monitoring of the BCR-triggered activation of primary human B cells modulated by the simultaneous engagement of inhibitory receptors. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS 191:1, Paper: 113469 (2021) IF:11
• Saftics A., Kurunczi S., Peter B., Szekacs I., Ramsden J.J., Horvath R. Data evaluation for surface-sensitive label-free methods to obtain real-time kinetic and structural information of thin films: A practical review with related software packages. ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE 294 Paper: 102431 (2021) IF:13
• Sztilkovics M., Gerecsei T., Peter B., Saftics A., Kurunczi S., Szekacs I., Szabo B., Horvath R. Single-cell adhesion force kinetics of cell populations from combined label-free optical biosensor and robotic fluidic force microscopy. SCIENTIFIC REPORTS10:1 Paper:61 (2020) IF:4
• Kanyo N., Kovacs K.D., Saftics A., Szekacs I., Peter B., Santa-Maria A.R., Walter F.R., Dér A., Deli M.A., Horvath R. Glycocalyx regulates the strength and kinetics of cancer cell adhesion revealed by biophysical models based on high resolution label-free optical data SCIENTIFIC REPORTS 10, Paper: 22422 (2020) IF:4
• Peter B., Saftics A., Kovacs B., Kurunczi S., Horvath R. Oxidization increases the binding of EGCG to serum albumin revealed bykinetic data from label-free optical biosensor with reference channel. ANALYST 145, pp. 588-595 (2020) IF:4
• Saftics A., Türk B., Sulyok A., Nagy N., Gerecsei T., Szekacs I., Kurunczi S., Horvath R. Biomimetic Dextran-Based Hydrogel Layers for Cell Micropatterning over Large Areas Using the FluidFM BOT Technology LANGMUIR 35:6, pp. 2412-2421 (2019) IF:4
• Ungai-Salánki R., Peter B., Gerecsei T., Orgovan N., Horvath R., Szabó B. A practical review on the measurement tools for cellular adhesion force ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE 269 pp. 309-333 (2019) IF: 10
• Peter B., Lagzi I., Teraji S., Nakanishi H., Cervenak L., Zambo D., Deak A., Molnar K., Truszka M., Szekacs I., Horvath R. Interaction of Positively Charged Gold Nanoparticles with Cancer Cells Monitored by an in Situ Label-Free Optical Biosensor and Transmission Electron Microscopy ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 10:32 pp. 26841-26850 (2018) IF:9
• Szekacs I., Orgovan N., Peter B., Kovacs B., Horvath R. Receptor specific adhesion assay for the quantification of integrin–ligand interactions in intact cells using a microplate based, label-free optical biosensor. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL 256,pp.729-734 (2018) IF:7
• Peter B., Farkas E., Forgacs E., Saftics A., Kovacs B., Kurunczi S.; Szekacs I., Csampai A., Bosze Sz., Horvath R. Green tea polyphenol tailors cell adhesivity of RGD displaying surfaces: multicomponent models monitored optically. SCIENTIFIC REPORTS 7 Paper: 42220 (2017) IF: 4