Projektbeschreibung

Das wesentliche Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von neuartigen immunochromatographischen Biosensoren, die mehrere Analyten gleichzeitig detektieren können (multiparametrische Biosensoren) und für den Einsatz als Poinf-of-Care- oder Hygiene-Schnelltest optimiert sind. Eine Besonderheit ist, dass das Substratmaterial Papier bzw. eine massengefertigte Membran ist, wodurch maßgebliche Vorteile gegenüber ähnlichen, konventionellen Sensoren entstehen: 

  • geringe Herstellkosten, besonders bei Massenproduktion,
  • geringe Abmessungen, geringes Gewicht,
  • einfache Distribution und Handhabung, problemlose Entsorgung,
  • variable Einsatzmöglichkeiten.

Bei diesen papier- oder membranbasierten Sensoren sollen Analyte in flüssiger Phase (Körperflüssigkeiten, Lebensmittelrückstände und Suspensionen), die auf dem Sensor appliziert oder mit ihm auf- oder abgewischt werden, durch Anbindung an ihre spezifischen Antikörper nachgewiesen werden. Durch geeignete Strukturierungsverfahren soll in dem porösen Substratmaterial ein Kontrast aus hydrophilen und -phoben Bereichen hergestellt werden, der die Testflüssigkeit gezielt in getrennte Detektionszonen führt. Für die genannten Anwendungsbereiche ist es ebenfalls wichtig, dass der Sensor einfach und ohne Vorkenntnisse von Laien angewendet werden kann. Zur Entwicklung des Sensors gehört daher auch die Planung und Umsetzung eines zuverlässigen, einfachen Auslese- und Auswerteverfahrens. Für komplexe und von Laien nicht eindeutig auszuwertende und interpretierbare Analyseergebnisse, die beim POC-Schnelltest zu erwarten sind, verfolgt das Projekt den Ansatz, die durch die Nachweisreaktion hervorgerufene Farbänderung mit einem handelsüblichen Smartphone zu fotografieren. Mit Hilfe einer neuentwickelten Anwendungssoftware (Smartphone-App) soll die Farbänderung „gelesen“, ausgewertet und quantifiziert werden. Das Ergebnis kann bei Bedarf an eine zentrale medizinische Überwachungsstelle oder Arztpraxis geschickt werden, wo es von einem Mediziner interpretiert werden kann. 

 
 

                                       
Abb1.: Schematischer Aufbau des Lateral Flow Teststreifens mit laser-strukturierter Membran
                                        
Abb2.: Laser-strukturierte Nitrozellulose-Membran für multiparametrische Tests

 

Förderung

Das IGF-Vorhaben 18148 N/1 der Forschungsgesellschaft für Messtechnik, Sensorik und Medizintechnik e.V. Dresden (FMS) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.