Integrated optoelectronic THz sensors and sensorarrays for future marker-free biomolecule analysis

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Ziel dieses Projektes ist es, technologische Grundlagen zur Entwicklung einer markierungsfreien Analyse von Biomolekülen mittels zeitaufgelöster Terahertz (THz) Technologie zu erarbeiten. Voruntersuchungen haben demonstriert, dass THz Frequenzen geeignet sind, um intrinsische bindungsspezifische Signale von Biomolekülen abzufragen. In diesem Projekt soll dieses grundlegende Prinzip auf integrierte optoelektronische THz Biosensoren übertragen werden. Dabei liegen wesentliche Vorteile in einer höheren Sensitivität, einer kompakteren Messanordnung und einer verbesserten Probenhandhabung, die den Durchbruch zu markierungsfreie highthroughput THz Biomolekülanalysechips eröffnen. Entscheidende Ziele sind dabei die Modellierung optimierter Sensoren mit maximaler Empfindlichkeit, deren Herstellungstechnologie, die chemische Oberflächenfunktionalisierung mit biomolekularen Sondenmolekülen, experimentelle Analysen zur Sensitivität, Reproduzierbarkeit, Quantifizierbarkeit und die Verifizierung von THz Analysen anhand von Standardverfahren. Im Unterauftrag an die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. R. Büttner am Universitätsklinikum Bonn sollen geeignete, medizinisch relevante Biomoleküle zur Untersuchung bereitgestellt werden und Standardanalysen durchgeführt werden. Die enge Interaktion mit dieser Arbeitsgruppe und dessen breite biotechnologische Erfahrung ist für die zielführende Bearbeitung dieses Projektes in diesem interdisziplinären Arbeitsfeld essentiell.