Labels with magneto-plasmonic properties for immunodiagnostics fabricated by nano-imprint-lithography

LAMPION entwickelt neuartige multifunktionelle hybride Nanopartikel mit sowohl magnetischen als auch Plasmonen-optischen Eigenschaften und deren Anwendung als Nanosonden für die Immundiagnostik.

Das Ziel von LAMPION ist die Entwicklung von neuartigen multifunktionellen hybriden Nanopartikeln mit sowohl magnetischen als auch Plasmonen-optischen Eigenschaften und deren Anwendung als Nanosonden für die Immundiagnostik. Der innovative Durchbruch besteht in der zuverlässigen Produktion dieser hybriden Nanopartikeln mittels Dünnschichttechnologie und Nanoimprintlithographie, und deren anschließender Überführung in Nanosonden für die Immundiagnostik durch eine Biofunktionalisierung. Solche Sonden werden für die patientennahe Früherkennung einer Schwangerschaftserkrankung in einer innovativen homogenen immundiagnostischen Methode verwendet, welche auf einer optischen Analyse der biofunktionellen Nanopartikeln beruht.

Sozusagen als Nano-Labore erfüllen diese Nanosonden mehrere Funktionen. Die biofunktionelle Oberfläche bildet eine Reaktionszone für spezifische Biomoleküle, während die magnetisch aktivierte Bewegung der Sonde selbst als Indikator für etwaige Bindung dient. Die anisotrope Form in Verbindung mit den plasmonischen Eigenschaften fungiert als optische Antenne für die Signalübertragung. Das Gesamtkonzept bedingt ein sorgfältiges Design und die Umsetzung verschiedener Schritte in der Nanofabrikation und der biofunktionellen Nano-Oberflächentechnik, welche einen nanotechnologiegetriebenen Mehrwert für den patientennahen Nachweis eines Biomarkers durch eine bisher unerreicht niedrige Nachweisgrenze generieren. Dafür werden spezielle Nano-Effekte genutzt. Diese sind die Verstärkung des photonischen Signals durch lokalisierte Oberflächenplasmonen, die biomolekulare Erkennung über das Schlüssel-Schloss-Prinzip und messbare Änderungen der hydrodynamischen Eigenschaften der Nanosonden bei Analytanbindung aufgrund ihrer vergleichbaren Größe.