Raman-Marker für die Multiplex-Detektion in der Bioanalytik mittels Oberflächen-verstärkter Raman-Spektroskopie (SERS)

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In der Bioanalytik spielt der selektive und sensitive Nachweis eines Analyten durch Farbstoff- oder Fluoreszenz-markierte Sonden eine zentrale Rolle beim Protein- und Nukleinsäure-Nachweis. Durch die störende Überlagerung von spektralen Beiträgen der dabei eingesetzten Marker lassen sich mit bestehenden Methoden in der Regel nur wenige Analyte gleichzeitig nebeneinander detektieren. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Herstellung und Charakterisierung neuartiger Raman-Marker, mit denen sich die Anzahl der simultan in einer einzelnen Messung nachweisbaren Analyte signifikant auf 10-15 erhöht. Prinzipiell erlaubt dieser neue Ansatz zur Parallel-Detektion den Nachweis von bis zu ca. 100 Zielmolekülen. Grundlage für dieses enorme Multiplexing- Potential ist die im Vergleich zu konventionellen Fluorophoren um ca. 2 Größenordnungen geringere Linienbreite von Raman-Banden. Die im Rahmen des Projektes herzustellenden Raman- Marker sind bifunktionelle Aromaten: sie können über Schwefelatome kovalent an Silber- oder Gold-Nanopartikel gebunden und zudem über Spacer-Gruppen mit Biomolekülen, wie z.B. Antikörpern für den Einsatz in Immuno-Assays, konjugiert werden. Die Verwendung von Edelmetallnanopartikeln stellt dabei über die Oberflächen-verstärkte Raman-Streuung (SERS) der Raman-Marker die für bioanalytische Anwendungen erforderliche Sensitivität der Methodik sicher.