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Biomimetic optical sensors for environmental endocrine disruptor screening

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Oberflächenplasmonenresonanz-Sensoren zur Detektion von endokrinen Disruptoren

Um endokrine Disruptoren nachweisen zu können, wurde ein neuer leistungsfähiger Oberflächenplasmonenresonanz-Sensor (SPR, Surface Plasmon Resonance) entwickelt.

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Die hohe Zahl von endokrinen Disruptoren, die in der Umwelt gefunden werden können, geben zunehmend Anlass zur Sorge. Es wird angenommen, dass diese chemischen Stoffe bereits in geringer Konzentration die Gesundheit beeinträchtigen können. Sie werden verdächtigt, beispielsweise Krebs oder Verhaltensstörungen hervorzurufen sowie eine schädigende Wirkung auf die Fortpflanzung und die Entwicklung verschiedener Lebewesen zu haben. Um diesem Problem begegnen zu können, wurden während des MENDOS-Projekts künstliche, auf Rezeptoren basierende optische Sensorsysteme zur Suche und zum Nachweis von endokrinen Disruptoren in der Umwelt entwickelt. Beim entwickelten Labormuster des SPR-Sensors handelt es sich um einen leistungsfähigen Sensor, der in der Lage ist, einen hohen Messdurchsatz zu erreichen. Die Oberflächenplasmonenresonanz bildet die Grundlage für viele standardisierte Verfahren bei der Messung von Materialabscheidungen auf einer ebenen Metallschicht oder der Oberfläche von metallischen Nanopartikeln. Dieser Sensor stellt dabei eine generische Basis dar. Bei diesem Sensor wird das sequenzielle Chip-Scanning verwendet, um die SPR-Spektren der einzelnen Schichten des Beugungsgitters zu detektieren. Hierbei kommen mehrere hundert unabhängige Abtasteinheiten zum Einsatz. Unter Verwendung der passenden Oberflächenchemie und geeigneter biochemischer Erkennungselemente ist mit diesem neuen Sensor die Detektion von molekularen Wechselwirkungen möglich. Zudem kann dieser Sensor parallel zu anderen Messsystemen arbeiten. Der Sensor ist darüber hinaus in der Lage, viele verschiedene Analyten zu detektieren beziehungsweise eine Vielzahl von verschiedenen Proben auf einen einzelnen Analyten hin zu untersuchen.

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