Mikrofluidanordnungen für die Charakterisierung enzymatischer Reaktionen durch thermoelektrische Transduktion von Reaktionswärmen

通过反应热的热电传导来表征酶反应的微流体阵列

• 批准号: 5095046
• 负责人: Professor Dr. Gert Wolf
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Physikalische Chemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1997-12-31 至 2002-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5095046?language=en
• 关键词: Mikrofluidanordnungen; die; Charakterisierung; enzymatischer; Reaktionen

Die enorm steigenden Anforderungen an eine schnelle Diagnostik kleiner Probemengen (Screening von High-Tech-Materialien) zwingen zu gerätetechnischen Lösungen mit minimalem Material- und Reagenzieneinsatz. Aber auch die Anforderung hoher Flexibilität an Vor-Ort-Analytik und Prozeßüberwachung erzeugt einen Bedarf an miniaturisierten Meß- und Detektionssystemen. Für die Entwicklung miniaturisierter, maßgeblich mit mikrosystemtechnischen Komponenten ausgestatteter Detektionssysteme ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Chip-Entwickler, Mikrosystemtechnikern und Physikochemikern unabdingbar. Mit dem Forschungsvorhaben sollen erstmalig Lösungsmöglichkeiten für die Einbeziehung des kalorimetrischen Detektionsprinzips in Mikrofluidsysteme zum Monitoring enzymkatalysierter Reaktionen aufgezeigt und anhand ausgewählter Applikationen deren praktische Relevanz nachgewiesen werden. Aufbauend auf den positiven Ergebnissen der ersten Förderphase werden die ausgearbeiteten Design-Konzepte für mikrofluidkalorimetrische Durchflußsensoren weiter optimiert. Dabei stehen Arbeiten zur Verbesserung der Mischungseffizienz in den Chip-Sensoren und zur mechanischen und chemischen Stabilisierung der im Chip als wesentliche Komponente realisierten Dünnschichtmembran im Vordergrund. Ein weiterer wesentlicher Schritt wird die Integration der mikrofluidkalorimetrischen Durchflußsensoren in eine komplett miniaturisierte Systemumgebung sein. Dazu notwendig sind Arbeiten zur Optimierung des dynamischen Verhaltens des Detektionssystems. Der Aufbau miniaturisierter Detektionssysteme wird dann die Voraussetzung dafür sein, effektiv und praxisnah ausgewählte Applikationen für den Test und die Optimierung der Systeme bearbeiten zu können. Eine Anwendung derartiger Systeme für eine Multisubstratanalyse mittels enzymkatalysierter Erkennungsreaktionen (sequenzielle Fließinjektionsanalyse) erfordert die Optimierung besonders in Richtung maximaler Empfindlichkeit. Für die Schnelldiagnostik z. B. von Enzyminhibitoren ist dagegen die Maximierung des Probendurchsatzes Zielfunktion der Optimierung. Bei ausreichend gesteigerter Mischungseffizienz der Durchflußsensoren sollen auch kinetische Untersuchungen an enzymkatalysierten Reaktionen (u. a. quantitative Aktivitätsbestimmungen) ermöglicht werden.

Die Eschnelle Diagnostik kleiner Probemengen（高科技材料筛选）zwingen zu gerätetechnischen Lösungen mit minimalem Material- und Reagenzieneinstruments。但也有一个更好的前分析和过程分析工具，用于测量和检测系统。Für die Entwicklung Schoolisierter，maßgeblich mit mikrosystemtechnischen Komponenten ausgestatteter Detektionssysteme ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Chip-Entwickler，Mikrosystemtechnikern und Physikochemikern unabdingbar. Mit dem Forschungsvorhaben sollen erstmalig Lösungsmöglichkeiten für die Einbeziehung des kalorimetrischen Detektionsprinzips in Mikrofluidsysteme zum Monitoring enzymkatalysierter Reaktionen aufgezeigt und anhlter referkationen deren praktische Relevanz nachgewiesen韦尔登. Aufbauend auf den positiven Ergebnissen der ersten Förderphase韦尔登die ausgearbeiteten Design-Konzepte für mikrofluidkalorimetrische Durchflußsensoren weiter optimiert. Dabei stehen Arbeiten zur Verbesserung der Mischungsefizienz in den Chip-Sensoren und zur mechanischen und chemischen Stabilisierung der Chip als wesentliche Komponente realisierten Dünnschichtmembran im Vordergrund.另一个值得注意的是Schritt将微流控量热传感器集成到一个复杂的测量系统中。大足没有进行检测系统动力学优化的研究。Der Aufbau questionisierter Detektionssysteme wird dann die Voraussetzung dafür sein，effektiv und praxisnah ausgewählte questionen für den Test und die Optimierung der Systeme bearbeiten zu können. Eine Anwendung derartiger Systeme für eine Multisubstratanalysis mittels enzymkatalysierter Erkennungsreaktionen（sequenzielle Flißinjektionsanalysis）erfordert die Optimierung besonders in Richtung maximaler Empfindlichkeit. Für die Schnelldiagnostik z. B。酶抑制剂的作用是最大限度地发挥最佳的可能性。此外，还可以通过动力学研究和酶催化反应（u. a. quantitative Aktivitätsbestimmungen）ermöglicht韦尔登。