Neuartige Biosensoren zur sensiblen Diagnose
In der Umweltüberwachung und bei verschiedenen Anwendungen der Biowissenschaften braucht man Bauelemente, welche die Werte bestimmter Biomoleküle oder anderer Verbindungen nachweisen können. Die einzigartigen Eigenschaften von Nanomaterialien, in extrem kleiner Größenordnung hergestellten Substanzen, bieten hervorragende Möglichkeiten für den Bau bioelektronischer Sensoren. Die EU-finanzierte Untersuchung "Multifunctional Organic-inorganic Elements with Biosensing re-Usability" (MOEBIUS) hatte die Entwicklung neuartiger wiederverwendbarer Biosensoren zum Ermitteln wichtiger diagnostischer Biomarker zum Ziel. Zu diesem Zweck setzten die Wissenschaftler Halbleiternanostrukturen als Grenzfläche zwischen konventioneller Elektronik und biologisch aktiven Sensorverbindungen ein. Die Metalloxidoberflächen dienten der Immobilisierung verschiedener Enzyme als Mittel zur Vervielfachung der Reaktion des Bauelements im viele Größenordnungen. Diese in Nanoporen eingebetteten Enzyme bewiesen große Stabilität und ermöglichten die Durchführung einer sequentiellen enzymatischen Analyse. Außerdem zeigten die gebauten Sensoren eine große Empfindlichkeit bei der Erkennung von Gallensäure- und Adenosindesaminasewerteb bis in den mikromolaren Bereich. Darüber hinaus waren die Sensoren einfach anzuwenden und wiederverwendbar. Die gewonnenen Strukturen wurden bereits bei der Diagnose von Lebererkrankungen in einem Prototypinstrument zur biologischen Diagnostik getestet. Die Anwendbarkeit des Sensors könnte außerdem an den Nachweis von weiteren Erkrankungen und Toxinen mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit angepasst werden.
