Mikrofluidischen Biosensoren zur Überwachung und Quantifizierung von Biomolekülen

Die Quantifizierung von adsorbierten Biomolekülen ist vor allem in der Biomedizin und Biotechnologie von fundamentaler Bedeutung, z.B. zum Verständnis der biomolekularen Wechselwirkungen mit Oberflächen, bei der Arbeit mit Proteinen und für die Bestimmung der Bindungskonstanten. Darüber hinaus bietet die Möglichkeit der Erkennung und Bestimmung der Konzentration von Biomarkern einen einzigartigen Einblick in die zellulären Reaktionen auf externe Stimuli oder auch in den Krankheitsdruck auf einen Organismus. Die Quantifizierung von Lipiden ist auch beim Vergleich kranker Organismen (z.B. Diabetes, Bluthochdruck,Schlaganfall,usw.), von vitalemInteresse. Weiterere Analyte die kontinuierlich anAufmerksamkeitgewinnen sinddie Serum-Autoantikörper.Eine systemische Autoantikörper-Erkennung würde die Diagnose von Autoimmunerkrankungen grundlegend erleichtern. Noch interessanter ist in diesem Zusammenhang die Anwesenheit spezifischer Antikörper im System, die als eine wichtige Expression von Krankheiten, wie beispielsweise einige Krebsarten, wird. Derzeit existieren mehrere Verfahren zur Messung und Quantifizierung von gebundenen Biomolekülen, wie zum Beispiel ELISA, Ellipsometrie, Oberflächenplasmonresonanz (SPR) und Quarzkristall-Mikrobalance (QCM). Allerdings sind diese Techniken teuer, erfordern hochqualifiziertesPersonal undihreGenauigkeit ungenügend. Das vorliegende Forschungsprojekt beinhaltet die Entwicklung eines neuen, leicht zu bedienenden, mikrofluidischen Biosensors zur Überwachung und Quantifizierung von Biomolekülen wie Proteinen (oderanderenBiomarkern),Antikörpern,DNA und Krebsmedikamente, die mit Fe3O4-Nanopartikeln verbunden und in einer Flüssigkeit suspendiert sind. Auf diese Weise wird die Messung von Biomolekülen dramatisch vereinfacht und damit eine Echtzeit-Detektion ermöglicht. Speziell bei der Erforschung von Krankheiten kann daher das Potential dieser neuen Biosenosren nicht überschätzt werden.

Die Quantifizierung von adsorbierten Biomolekülen ist vor allem in der Biomedizin und Biotechnologie von fundamentaler Bedeutung, z.B. zum Verständnis der biomolekularen Wechselwirkungen mit Oberflächen, bei der Arbeit mit Proteinen und für die Bestimmung der Bindungskonstanten. Darüber hinaus bietet die Möglichkeit der Erkennung und Bestimmung der Konzentration von Biomarkern einen einzigartigen Einblick in die zellulären Reaktionen auf externe Stimuli oder auch in den Krankheitsdruck auf einen Organismus. Die Quantifizierung von Lipiden ist auch beim Vergleich kranker Organismen (z.B. Diabetes, Bluthochdruck, Schlaganfall, usw.), von vitalem Interesse. Weiterere Analyte die kontinuierlich an Aufmerksamkeit gewinnen sind die Serum-Autoantikörper. Eine systemische Autoantikörper-Erkennung würde die Diagnose von Autoimmunerkrankungen grundlegend erleichtern. Noch interessanter ist in diesem Zusammenhang die Anwesenheit spezifischer Antikörper im System, die als eine wichtige Expression von Krankheiten, wie beispielsweise einige Krebsarten, wird. Derzeit existieren mehrere Verfahren zur Messung und Quantifizierung von gebundenen Biomolekülen, wie zum Beispiel ELISA, Ellipsometrie, Oberflächenplasmonresonanz (SPR) und Quarzkristall-Mikrobalance (QCM). Allerdings sind diese Techniken teuer, erfordern hochqualifiziertes Personal und ihre Genauigkeit ungenügend. Während dieses Forschungsprojekt ein neuer mikrofluidischer Biosensor zur Überwachung und Quantifizierung von Biomolekülen wie Proteinen (oder anderen Biomarkern), Antikörpern, DNA und Krebsmedikamente, die mit Fe3O4-Nanopartikeln verbunden und in einer Flüssigkeit suspendiert waren, wurde entwickelt. Auf diese Weise wird die Messung von Biomolekülen dramatisch vereinfacht und damit eine Echtzeit-Detektion ermöglicht. Speziell bei der Erforschung von Krankheiten kann daher das Potential dieser neuen Biosenosren nicht überschätzt werden.