PaperSens II

On-Chip kalibrierender Biosensor für kleine Analyten im Bereich POCT und Umweltanalytik

01.02.2020 bis 30.04.2022

Langfristiges Forschungsziel dieses Projekts ist, einen multiparametrischen, immunochromatographischen Biosensor mit chipinterner Kalibrierung für die klinische Überwachung, die Ambulanz, Notfälle und die Selbstkontrolle des Patienten in Form eines Funktionsmusters aufzubauen. Der Biosensor soll Analyten mit geringer Schwankungsbreite quantifizieren können und einfach anzuwenden und auszuwerten sein. Der geplante Lösungsweg basiert auf der engen Zusammenarbeit von Biochemikern, Mikrosystemtechnikern und Informatikern und beinhaltet einerseits die Optimierung und Verfeinerung der erprobten Methoden aus dem Vorprojekt und andererseits Innovationen bezüglich der on-chip Kalibrierung, Quantifizierung auch kleiner Analyten und der Messung kinetischer Parameter. Dazu sollen mit Hilfe einer Femtosekundenlaser-Anlage mindestens 6 Mikrofließkanäle in den Teststreifen strukturiert, Immobilisie-rungsmethoden erweitert, das Aufstockverfahren implementiert, ein Analyseverfahren zur Messung niedermolekularer Biomoleküle entwickelt und eine zeitaufgelöste Messung mit Hilfe kommerzieller Smartphones umgesetzt werden. Als Ergebnisse des Anschlussprojektes werden weitreichende Erkenntnisse über Strukturierungsmethoden von Cellulosenitrat-Membran-Materialien, Möglichkeiten der Steuerung von Fließgeschwindigkeiten, die Umsetzung von innovativen Lateral Flow Assays und die Nutzbarkeit von Smartphones zur Aufnahme, Auswertung und Weiterleitung der Analyseergebnisse erwartet. Der wirtschaftliche Nutzen für KMUs besteht in der Vermarktung von Einzel- oder Gesamtkomponenten zur Steigerung ihrer Wettbewerbsfähigkeit und zur Erweiterung bestehender Geschäftsfelder auf die zukünftige Krankheitsdiagnostik und den Bereich „Anywhere Care“ sowie auf die Wasserkontrolle, den Freizeit- und den „Citizen Science“-Bereich. Damit wird das Projekt Innovationspotential für mehrere Wirtschaftszweige liefern und einen Beitrag zur Erreichung gesellschaftlicher Ziele in der Gesundheit, Ernährung und Sicherheit leisten.