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Signalgenerierung

Die Bindung eines Pathogens soll zu einem optisch leicht auslesbaren Signal führen, dass ohne zusätzliche technische Hilfsmittel erkannt werden kann. Aufgrund der Größe des Pathogens und der Häufigkeit der Bindungsereignisse genügt eine einfache Signalgenerierung nicht - sie muss mit einer Signalverstärkung verbunden werden.

Ein Weg zu optisch leicht auslesbaren Signalen führt über die Nutzung von Redoxreaktionen, die als Antwort auf ein Bindungsereignis generiert werden. Ein enger räumlicher Kontakt zwischen Bindungsfunktion und Redoxpartnern findet durch die Kopplung an dasselbe Polymergerüst statt. Durch den engen räumlichen Kontakt der Redoxpartner am Polymergerüst können chemische und elektrische Signale effizient weitergeleitet werden. Am Ende der Redoxreaktionskaskade findet eine gekoppelte Enzymreaktion statt, wodurch eine auswertbare Farbänderung induziert wird.

Ein weiterer Ansatz umgeht den Umweg über Redoxreaktionen, indem Chromophorsysteme eingesetzt werden. Durch Bindung des Erregers wird eine Veränderung in der Umgebung der Chromophore induziert, wodurch ihr Absorptions- bzw. Emissionsverhalten verändert wird. Diese Veränderung kann direkt erkannt werden.

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