1. Plattformtechnologie für die mobile, markerfreie Proteindetektion
- Author
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Elmira Moussavi, Moritz Paulsen, Sabrina Jahns, Lars Thorben Neustock, and Martina Gerken
- Subjects
ddc:621.3 ,photonische Kristalle ,multiperiodische und aperiodische Nanostrukturen ,Faculty of Engineering ,Technische Fakultät ,article ,Optische Biosensoren, photonische Kristalle, multiperiodische und aperiodische Nanostrukturen, markerfrei ,ddc:6 ,Electrical and Electronic Engineering ,Optische Biosensoren ,markerfrei ,Instrumentation - Abstract
Zusammenfassung Wir präsentieren eine Plattformtechnologie zur gleichzeitigen, mobilen, markerfreien Detektion von mehreren Proteinen. Ein photonischer Kristall, der mit Liganden lokal funktionalisiert ist, dient hier als Sensor. Über ein kompaktes, Kamera-basiertes Messsystem wird die Proteinanbindung an die Sensoroberfläche in ein Intensitätssignal umgewandelt, über dessen Amplitude die Proteinkonzentration bestimmt werden kann. Um das Detektionslimit dieser Technologie weiter zu verbessern, werden hier photonische Kristalle mit einer multiperiodischen und aperiodischen Gitterstruktur simulativ und experimentell untersucht. Dafür werden die Gesamtempfindlichkeit und die Resonanzgüte jeder Struktur bestimmt und mit der bisher verwendeten monoperiodischen Struktur verglichen. Es konnte festgestellt werde, dass sich die Resonanzgüte von mono- über multi- bis aperiodisch deutlich verbessert. Eine Steigerung der Gesamtempfindlichkeit konnte nicht festgestellt werden. Jedoch konnte anhand von Analysen der elektrischen Feldverteilung innerhalb der verschiedenen Strukturen beobachtet werden, dass die Modenausbreitungen in den aperiodischen Strukturen stark lokalisiert wird und die elektrische Feldintensität in diesen „Hot-Spots“ deutlich über der mittleren Feldintensität, die eine flächige Funktionalisierung repräsentiert, liegt. Diese lokale Resonanzausbildung konnte zudem bereits in ersten experimentellen Untersuchungen bestätigt werden.
- Published
- 2017