Chipbasierte, elektrische DNA-Detektion mittels Nanopartikelmarkierung und Metallverstärkung

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Im Mittelpunkt des Projektes stehen Untersuchungen zu einer auf Nanopartikel-Markierung beruhenden elektrischen Detektion von DNA. Diese in den letzten Jahren demonstrierte Technik verspricht eine Reihe interessanter Vorteile gegenüber den bisherigen meist auf Fluoreszenz beruhenden Nachweisverfahren, wie den Verzicht auf aufwendige (und damit kostenintensive) optische Systeme und die Erzeugung stabiler und kalibrierbarer Signale. Die auf einer Widerstandsmessung basierende elektrische Auslesung führt zu einem einfachen und robusten Messsystem, welches klein (transportabel) und anwenderfreundlich ausgeführt werden kann als (neben den niedrigen Systemkosten) wichtige Faktoren für eine zukünftige point-of-care Diagnostik. Im Projekt sollen dabei die Grundlagen der Technik systematisch untersucht werden, um ein entsprechendes Verfahren zu entwickeln. Im Mittelpunkt stehen dabei die Nanopartikel-DNA-Konjugate und ihre Bindung an immobilisierte komplementäre Fängermoleküle sowie die anschließende spezifische Metallabscheidung. Neben biochemischer Protokollerarbeitung und -optimierung werden die Bindungs- und Verstärkungsprozesse mathematisch modelliert und alternative Technologien untersucht.