Nanofluidisches Interdigitalinterferometer für die Anreicherung und label-freie Detektion biologischer Moleküle

Abstract:
Point-of-Care Biosensoren sind diagnostische Systeme, die der Detektion von klinisch relevanten Molekülen außerhalb von Laboratorien dienen. In einem neuen Konzept für einen Schnelltest wird die in Lateral-Flow-Tests übliche Membran durch lithographisch erzeugte Nanokanäle ersetzt, welche ein optisches Gitter bilden. Das Detektionsprinzip des Biosensors beruht auf einer interferometrisch bestimmten Brechungsindexänderung im Beugungsgitter. In den mit Antikörpern funktionalisierten Kanälen reichern sich Zielmoleküle spezifisch an und ändern so die optischen Eigenschaften des Systems. Dies kann anhand einer Intensitätsänderung im Beugungsmuster detektiert werden. Dabei werden Störeinflüsse, z. B. durch unspezifische Bindungen mittels einer speziellen Anordnung von Referenz- und Detektionskanälen direkt optisch subtrahiert. Es werden die Ergebnisse der numerischen Modellierung sowie die Fertigung eines ersten Prototypens aus Silizium dargestellt.