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Mit Biosensoren lassen sich Blutwerte innerhalb kurzer Zeit bestimmen. Das verhilft dem Arzt zu einer schnellen Diagnose. Patienten können ohne lange Verzögerung und gezielt mit Medikamenten versorgt werden.
Mit Hilfe von Biosensoren lassen sich biochemische Reaktionen nachweisen. Dadurch können Blutwerte analysiert oder Schadstoffe in Wasser oder Lebensmitteln in kurzer Zeit ermittelt werden. Grundlage dafür sind selektive Nachweisverfahren, die auf dem Schlüssel-Schloß-Prinzip biochemischer Reaktionen basieren: Bei einer Immunreaktion beispielsweise fischt sich ein Antikörper das passende Antigen aus der Analyseflüssigkeit. Hauptproblem aller Biosensoren ist: Wie kann die biochemische Reaktion in ein meßbares Signal umgewandelt werden? Herkömmliche Nachweisverfahren arbeiten indirekt, verwenden also zusätzliche Marker, um die Reaktion sichtbar zu machen. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik IPM entwickelten nun ein patentiertes Meßsystem, das eine direkte, sichere und hochempfindliche optische Detektion ermöglicht.
Mit Industriepartnern arbeitet IPM seit mehreren Jahren an einem Analysesystem, mit dem niedergelassene Ärzte wichtige Blutparameter wie Cholesterin oder Hormonkonzentrationen in Minutenschnelle bestimmen können. Das Verfahren arbeitet mit Wellenleitern, die Licht führen. Auf der Oberfläche des Wellenleiters werden Antikörper angebunden. Sie fangen aus der Blutprobe Antigene. Sobald sich nun auf der Oberfläche Moleküle anlagern, verändert sich die Geschwindigkeit mit der sich das Licht im Wellenleiter ausbreitet. Durch ein interferometrisches Meßprinzip kann diese Phasenverschiebung des Lichts sehr empfindlich nachgewiesen werden. Das Laserlicht läuft durch eine y-förmig verzweigte Wellenleiterstruktur: Der eine Kanal dient zur Messung, der andere als unbeeinflußter Referenzkanal. Ein lichtempfindlicher Detektor bestimmt den Unterschied der beiden Strahlen.
»Die bisherigen Testergebnisse mit einem Funktionsmuster des interferometrischen Biosensors zeigen, daß mit diesem Prinzip eine neue Qualitätsstufe in Empfindlichkeit und Schnelligkeit erreicht werden kann«, beschreibt IPM-Projektleiter Dr. Albrecht Brandenburg die erfolgreichen Vorarbeiten. Nun gehen die Partner daran, ein kunden-spezifisches mehrkanaliges System aufzubauen, das vier Blutparameter gleichzeitig bestimmen kann. Doch der optische Biosensor eignet sich nicht nur zur Analyse von Blutparametern beim niedergelassenen Arzt. Er kann auch für die Qualitätskontrolle in der Lebensmittelindustrie oder für die Umweltmeßtechnik genutzt werden.
Ansprechpartner:
Dr. Albrecht Brandenburg
Telefon 07 61/88 57-3 06
Telefax 07 61/88 57-2 24
email: brandenb@ipm.fhg.de
Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Heidenhofstraße 8
D-79110 Freiburg
Pressekontakt:
Doris Banzhaf
Telefon 07 61/88 57-1 29
Telefax 07 61/88 57-2 24
email: banzhaf@ipm.fhg.de
© Fraunhofer IPM - Der y-förmige Lichtwellenleiter ist das Herzstück eines optischen Biosensors. Mit ...
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Criteria of this press release:
Biology, Information technology, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research projects
German
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