ExoSurf

Die Aufgabe dieses Projekts besteht darin, »über Silber und Gold hinauszugehen«, um leistungsfähige und kostengünstige Substrate zu entwickeln, die vollständig auf CMOS-kompatiblen Mikrofabrikationsverfahren basieren, die neuartige plasmonische Materialien untersuchen und theoretisch einen Raum für die Beschreibung ihrer optischen Eigenschaften eröffnen. Die hier angestrebte Immobilisierung von Biomolekülen an Oberflächen ist ein zentraler Schritt in vielen biotechnologischen Verfahren und Bereichen. Darüberhinaus wird die erwartete Vereinzelung von Nano-Objekten völlig neuartige Anwendungen ermöglichen, da sie sich universell auf bio-medizinisch relevante Objekte vom Makromolekül bis zur Bakterienzelle übertragen lässt. Generell stellt die effiziente Kopplung von Biomolekülen eine Herausforderung in der Biotechnologie dar, da an Trägern gekoppelte aktive Biomoleküle in der Bioanalytik und in der biochemischen Synthese häufig zur Anwendung kommen. Vorteilhaft ist gegenüber herkömmlichen Verfahren auch die Immobilisierung über rein physikalische Methoden, sodass das Problem der chemischen Modifizierung von Oberfläche wie auch Molekül umgangen werden kann. Durch Miniaturisierung und Integration mikrofluidischer und elektronischer Komponenten können die Vorteile elektronischer Methoden in den Bereich der Point-of-Care-Verfahren (POCT) übertragen werden. An dieser Stelle knüpft das hier vorgeschlagene Vorhaben an. Elektronische Komponenten bieten insbesondere den Vorteil mit den Anforderungen der Digitalisierung und Telekommunikation kompatibel zu sein. Die hier angestrebte Verknüpfung elektronischer Mikrosysteme mit innovativen plasmonischen Strukturen wird einen wichtigen Impuls liefern für die Entwicklung vernetzter Systeme nicht nur im Gesundheitswesen, sondern auch in der Ernährungswirtschaft und Biotechnologie.

Dieses Projekt wird aus EFRE-Mitteln gefördert. 
Das Fraunhofer IZI-BB bedankt sich beim Fördergeber für die Möglichkeit zur Realisierung dieses Forschungsvorhabens.