Das Ziel dieses Forschungsprojekts EPABIK ist es, eine Sensor- und Elektronik-Anwendung zu entwickeln, die bestimmte Stoffe in bio-chemischen Flüssigkeiten erkennen und deren Verhalten analysieren kann. Zur Untersuchung von DNA-Molekülen werden Sensoren mit einer speziellen Gold-Oberfläche eingesetzt. Die Information über die Stoffe werden mit elektronischen Geräten erfasst und verarbeitet und können in vielen Bereichen nützlich sein, etwa in der Medizin oder in der Umweltforschung. Geplant ist, diese Ergebnisse in einer App abrufbar zu machen.

Einsatzmöglichkeiten

Ein mögliches Anwendungsszenario der zu entwickelnden Technik besteht in der Analyse von Blutproben, wie z.B. die Bestimmung des Eisen- oder Sauerstoffgehaltes. Generell können aber verschiedenste Flüssigkeiten analysiert werden, was ebenfalls im Projekt eruiert werden soll.

Die Anwendung bezieht sich auf den Einsatz von aptamerbasierten, chemisch-elektrischen Analyseverfahren von bio-chemischen Bestandteilen (vgl. elektro-chemische Impedanzspektroskopie EIS). Die Anforderungen und Durchführungen von Messungen an den bio-chemischen Flüssigkeiten kommen von einem externen Partner, dem Institut i3s in Porto, Portugal.

Vorgehensweise

Die oben beschriebenen Nachweise bestimmter Stoffe (in z.B. Blut) soll mit Hilfe eines Sensors, oder besser: eines Multisensors, erfolgen. Dieser Sensor wird an der Hochschule Harz entwickelt. Dafür werden goldbeschichtete Pads auf einem Trägermaterial (FR4, Keramik oder andere Materialien) aufgebracht – vergleichbar mit der Herstellung einer Leiterplatte. Um bestimmte Stoffe nachzuweisen, werden diese Pads mit kurzen DNA- oder RNA-Nukleotiden (die sog. Aptamere) beschichtet, die bestimmte Moleküle binden können und somit den Nachweis dieser Stoffe bewerkstelligt. Die Auswahl geeigneter Aptamere und die Aufbringung auf die durch uns entwickelten Sensoren erfolgt durch das i3s-Institut.