Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

Janus-Mikromotoren jetzt in Lab-on-a-Chip-Geräten

EU-Fördermittel haben Forschern die Entwicklung von Mikromotoren ermöglicht. Diese wurden in Lab-on-a-Chip (LOC)-Geräte für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen integriert. Dies schließt unter anderem die Bereiche Gesundheit sowie Lebensmittel- und Umweltsicherheit ein.
Janus-Mikromotoren jetzt in Lab-on-a-Chip-Geräten
Über die 36-monatige Laufzeit des Projekts LOCNANOMOT (New lab-on-a-chip microsystems based on active transport by synthetic micro/nanomotors) erzielte das Team wesentliche Durchbrüche. Janus-Partikel, die nach dem römischen Gott Janus mit zwei Gesichtern benannt sind, wurden ausgewählt, da sie unterschiedliche oder inkompatible Eigenschaften in ein einzelnes Teilchen integrieren können. Das Ziel war die Entwicklung und Integration funktionalisierter Mikromotoren in Mikrofluidik-LOC-Geräte, um ausgehend von einer Probe gleichzeitig mehrere Analyten-Detektionen durchzuführen.

Forscher beschrieben und entwickelten Janus-Mikromotoren und evaluierten die Auswirkung von Mikromotoren und katalytischen Nanodrähten auf den Transport und die Flüssigkeitsmischung. Es wurde zudem ein neues Protokoll für die Erfassung von Silber entwickelt, welches die Bewegung metallischer Nanodrähte nutzt.

Bemerkenswert ist die erstmalige Verwendung von Graphen zur Herstellung rohrförmiger Mikroantriebe ist. Diese Entwicklung ermöglichte Forschern die Verwendung unterschiedlicher Arten von Rezeptoren auf Graphen in LOC-Systemen der nächsten Generation. Das Team integrierte zudem an der Oberfläche ultraschallbeschleunigter Goldnanodrähte in biomimetischen Motoren Partikel roter Blutzellen.

Die Integration von Quantenpunkt-Nanokristallen an der Oberfläche vorlagenpräparierter Mikroantriebe für die gleichzeitige Detektion mehrerer Analyte stellte einen beeindruckenden Erfolg dar. Solche Mikrosensoren können zur Detektion von Kontaminanten wie Quecksilber und Bakterien in Proben genutzt werden.

Die Forscher arbeiteten zur Entwicklung neuartiger Point-of-Care-Geräte, welche eine On-Chip-Beobachtung toxischer Stoffverbindungen in komplexen Proben ermöglichen, erfolgreich eine Janus-Mikromotor-basierte Strategie aus. Es wurden Kohlenstoff-Nanomaterial-basierte Mikromotoren hergestellt und entwickelt und in ein LOC-System integriert. Dieses System wurde daraufhin für die Isolierung seltener Zellen und Bakterien sowie für die Analyse von Lebensmittel- und biologischer Proben genutzt.

Die Resultate der Untersuchung waren beeindruckend und die Ergebnisse wurden in zahlreichen renommierten wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht. Es bieten sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten im Gesundheits-, Lebensmittel- und Umweltsektor, die Vorteile für alle Beteiligten mit sich bringen. Diese Mikromotor-basierten LOC-Systeme können beispielsweise für die Pathogendetektion, für klinische Diagnosen, für die forensische Wissenschaft, für die Umweltsanierung, für DNA-Analysen und für die Lebensmittelsicherheit genutzt werden.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

Janus-Mikromotoren, Lab-on-a-Chip, LOCNANOMOT, Graphen, Quantenpunkt, Bakterienisolierung
Datensatznummer: 198615 / Zuletzt geändert am: 2017-05-29
Folgen Sie uns auf: RSS Facebook Twitter YouTube Verwaltet vom Amt für Veröffentlichungen der EU Nach oben