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25. Mai / 2021
On-Chip kalibrierender Biosensor für kleine Analyten im Bereich POCT und Umweltanalytik

Im Rahmen unserer am 20. Mai 2021 durchgeführten Abschlusskonferenz haben wir interessante Einblicke in neuartige medizinische Analyseverfahren erhalten. Denn in der klinischen Überwachung, der Ambulanz, bei Notfällen, bei der Selbstkontrolle sowie in der Umweltanalytik besteht aktuell ein hoher Bedarf, im Vergleich zum Stand der Technik deutlich sichere, schnellere, mobilere und kostengünstigere, Lösungen für die frühzeitige Erkennung von kritischen gesundheitlichen oder umwelttechnischen Zuständen zu finden („Anywhere Care“). Eine besondere Herausforderung besteht dabei darin, verschiedene, sehr kleine Analyten (< 500 Dalton) quantitativ messen zu können.

Das Institut für Mikrotechnik (IMT) der TU Braunschweig, die Abteilung Analytische Chemie der Universität Tübingen und das Institut für Informatik (OFFIS) in Oldenburg arbeiten an der Entwicklung eines neuartigen, kostengünstigen, papierbasierten Teststreifens für eine einfach anwendbare, jetzt voll quantitative, nicht an Geräte gebundene Analyse nun auch für kleine Analyten in unterschiedlichen Flüssigkeiten und Matrices. Der Teststreifen soll eine gesicherte Quantifizierung des Analyten dank einer internen Kalibrierung durchführen, was Probleme der üblichen Lateral-Flow-Assays wie batch-to-batch Variationen oder Altersabhängigkeit lösen soll. Dies wird erreicht durch (i) eine neue Strukturierung der Teststreifen mit mehreren Kanälen für die Quantifizierung und eine erhöhte Reproduzierbarkeit, (ii) einen neu implementierten Bindungshemmtest (iii) mit steuerbaren Fließgeschwindigkeiten und (iv) eine Detektion über die Kamera von Smartphones. Damit soll das Auslesen mit sofortiger Auswertung für eine persönliche Verlaufskontrolle und die Übermittlung von Daten an Fachpersonal ermöglicht werden. Das Projekt beabsichtigt eine „roadmap“ für zukünftige Krankheitsdiagnostik durch Zentrallabor, POC-Testing und personalisierte Diagnostik und den Bereich „Anywhere Care“ zu entwickeln sowie Einsatzmöglichkeiten bei der Wasserkontrolle, im Freizeitbereich und im Bereich „Citizen Science“ zu eröffnen. Insgesamt sollen mit diesem vorwettbewerblichen Projekt die Möglichkeiten für Dienstleistungen und der Bereich der Selbstkontrolle des Anwenders sowie der Wasserkontrolle erweitert werden, um beispielhaft Innovationspotential für mehrere Wirtschaftszweige zu liefern und einen Beitrag zur Erreichung gesellschaftlicher Ziele in den Bereichen Gesundheit, Ernährung und Sicherheit zu leisten.