Biosensorik

Ein Biosensor ist nach der allgemein anerkannten IUPAC-Definition aus dem Jahr 1997 ein in sich geschlossenes integriertes Gerät, bei dem ein biologisches Erkennungselement (biochemischer Rezeptor) in direktem räumlichem Kontakt mit einem Transducer steht und spezifische quantitative oder semi-quantitative analytische Informationen bereitstellt.

Im iba werden Elektroden und Elektrodenarrays als elektrochemische Transducer entwickelt. Im Mittelpunkt stehen Rezeptor-Transducer-Wechselwirkungen zur Realisierung innovativer Sensorkonzepte mit höchster Empfindlichkeit, Präzision und Spezifität.

Für die Funktion, Selektivität und Sensitivität eines Biosensors sind die Rezeptoren entscheidend. Durch Techniken der Grenzflächenfunktionalisierung werden im iba folgende Rezeptorfunktionen eingesetzt:

  • Aptamere (kurze einzelsträngige DNA- oder RNA-Oligonukleotide bzw. Peptide, die ein Target-Molekül über ihre 3D-Struktur binden)
  • molekulare Imprints (synthetische Polymere als Affinitätsrezeptoren mit integrierten Erkennungsfunktionen)

Als Transducer dienen elektrische Elektrodenarrays. Bei der Bindung von Target-Molekülen am Rezeptor ändert sich der Elektronentransferwiderstand am Elektrodenarray, was detektiert und als Messsignal ausgewertet wird.