THz Biosensorik
In der Biosensorik werden Sensoren zur Charakterisierung von Bio-Molekülen (z.B. DNS1, Proteine) eingesetzt. Zahlreiche Bio-Moleküle besitzen charakteristische Eigenschaften im THz-Frequenzbereich. Geeignete Sensoren, angeregt mit Terahertzpulsen oder -strahlung, dienen dazu, die Materialeigenschaften der Moleküle zu bestimmen.
Eine wichtige Anwendung ist z.B. die Erkennung der Zusammensetzung von DNS-Strängen über ihren Bindungszustand. Während bei der heutzutage üblichen Methode, der Fluoreszenz-Markierung, kosten- und zeitaufwändig das Material chemisch markiert wird, wird der THz-Biosensor mit sehr kleinen Mengen Probematerials beladen.
Die Bindung zu bekannten komplementären Strängen wird dann über die Permittivität erkannt. Der gesamte Diagnoseprozess wird dadurch einfacher und das Material wird nicht kontaminiert, sondern kann nach der Analyse weiter verwendet werden.
1 DNS = Desoxyribonukleinsäure, bzw. auf Englisch DNA = deoxyribonucleic acid
THz Detektion von Biomolekülen in flüssigen Umgebungen
Diese Übersicht zeigt den aktuellen Stand von THz-Analyse von Biomolekülen in wässriger Umgebung und unter physiologischen Bedingungen. Außerdem wird eine Perspektive für zukünftige Anwendungen und den Einsatz in klinischen Anwendungen aufgezeigt.
Laufende Projekte
MATISSE
Microfluidic Active-Feedback THz Biosensor for Direct, Sensitive and Selective Exosome and Virus Detection in Aqueous Environments (“MATISSE”)
Das Projekt ist Teil des DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) geförderten SPP 2314 (Schwerpunktprogramms) INTEREST (INtegrated TERahErtz sySTems enabling novel functionality). Weiterführende Informationen finden Sie hier oder auf der Projekt-Webseite .
ESSENCE
Ultrasensitive markierungsfreie biomolekulare THz-Detektion für Tumor Analytik: PCR-freie Detektion, Ausweitung des biomolekularen Anwendungsbereiches und biologische Relevanz.
Das Projekt ist Teil des DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) geförderten SPP 1857 (Schwerpunktprogramms) ESSENCE (Elektromagnetische Sensoren für Life Sciences).
Projektseite
Abgeschlossene Projekte
EIFFEL
BMFB-Projekt: "Early invasive fungal infection detection with Terahertz sensor systems"
MOSES
EU-Projekt: » "Research School on Multi-Modal Sensor Systems for Environmental Exploration" (MOSES)
Ultra
SPP-LoC
DFG-Projekt: » "Oberflächenplasmon-Polariton basierte monolithisch integrierbare THz-Sensoren für Lab-on-Microchip Anwendungen"
DNA-Detektor
Industrie-Projekt: » "DNA-Detektor"
Teranova
EU-Projekt: » "Terahertz Sensing and Imaging Systems for Biotechnology, Healthcare, Security and Process Monitoring" (Teranova)
IRTeN
ARO-Projekt: » "Integrated resonant THz nanosensing probes" (IRTeN)
Metamorphose
EU-Exzellenznetzwerk: » "Metamaterials Organized for radio, millimeter wave, and Photonic Superlattice Engineering" (Metamorphose)