DOI Kapitel:
III. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses
DOI Kapitel:B. Das WIN-Kolleg
DOI Kapitel:4. Forschungsschwerpunkt
DOI Kapitel:Protein kinase D-regulated extracellular matrix degredation monitored by an optical biosensor
DOI Kapitel:Raumordnung, Norm und Recht in historischen Kulturen Europas und Asiens
DOI Seite / Zitierlink: https://doi.org/10.11588/diglit.55657#0336
Das WIN-Kolleg
355
Für die Herstellung der optischen Biosensoren wurde im Rahmen dieses Pro-
jektes eine Methode entwickelt, die ausschließlich chemische Techniken verwendet.
Hierbei wird zunächst eine Maske durch Selbstorganisation von Hydrogelkugeln
erzeugt und die unbedeckte Substratoberfläche mit Goldnanopartikeln funktional! -
siert. Anschließend wird durch stromlose Abscheidung ein Goldfilm hergestellt und
die Maske durch thermische Behandlung entfernt. Die optischen Eigenschaften
der auf diesem Wege erzeugten geordneten Lochmuster in Goldfilmen reagieren
empfindlich aufVeränderungen des Brechungsindexes an der Grenzfläche Medium/
Goldfilm.
Im Jahre 2010 konnte bereits gezeigt werden, dass der enzymatische Abbau von
Gelatine mittels des von uns hergestellten Biosensors detektiert werden kann. Um
die Empfindlichkeit des optischen Biosensors für die Detektion des Abbaus extra-
zellulärer Matrix zu erhöhen, wurde 2011 das Herstellungsverfahren weiter opti-
miert. Wir haben uns dabei insbesondere auf die optische Antwort der Nanostruk-
tur konzentriert. Unter Ausnutzung der selbstheilenden Eigenschaften der einge-
setzten Hydrogelkugeln konnte die Ordnung der Hydrogelkugelmaske drastisch ver-
bessert werden. Die Methode beruht auf der veränderten Löslichkeit der Hydrogel-
kugeln in bestimmten Lösungsmitteln. Durch die Zugabe von Ethanol bilden die
Hydrogelkugeln eine Monolage an der Grenzfläche Luft/Flüssigkeit aus, deren Fern-
ordnung durch den Einsatz von Scherkräften erhöht werden kann. Nach Entfernung
des Dispersionsmittels (Wasser/Alkohol) wird ein hochgeordnetes Hydrogelkugel-
muster mit einzelnen kristallinen Domänen im Bereich von Quadratmillimetern
erhalten (Abb. 1). Durch die Verbesserung der Ordnung werden auch die optischen
Eigenschaften des Biosensors positiv beeinflusst.
Aktuelle Publikationen
S. Barisic, A.C. Nagel, M. Franz-Wachtel, B. Macek, A. Preiss, G. Link, D Maier,
A. Haussen Phosphorylation of serine 402 impedes slingshot 1 (SSH1) phospha-
tase activity. EMBO Rep. 2011, 12(6): 527-33.
S. B. Quint, C. Pacholski. Extraordinary long ränge Order in self-healing non-close
packed 2D arrays, Soft Matter, 2011, 7 (8), 3735-3738
355
Für die Herstellung der optischen Biosensoren wurde im Rahmen dieses Pro-
jektes eine Methode entwickelt, die ausschließlich chemische Techniken verwendet.
Hierbei wird zunächst eine Maske durch Selbstorganisation von Hydrogelkugeln
erzeugt und die unbedeckte Substratoberfläche mit Goldnanopartikeln funktional! -
siert. Anschließend wird durch stromlose Abscheidung ein Goldfilm hergestellt und
die Maske durch thermische Behandlung entfernt. Die optischen Eigenschaften
der auf diesem Wege erzeugten geordneten Lochmuster in Goldfilmen reagieren
empfindlich aufVeränderungen des Brechungsindexes an der Grenzfläche Medium/
Goldfilm.
Im Jahre 2010 konnte bereits gezeigt werden, dass der enzymatische Abbau von
Gelatine mittels des von uns hergestellten Biosensors detektiert werden kann. Um
die Empfindlichkeit des optischen Biosensors für die Detektion des Abbaus extra-
zellulärer Matrix zu erhöhen, wurde 2011 das Herstellungsverfahren weiter opti-
miert. Wir haben uns dabei insbesondere auf die optische Antwort der Nanostruk-
tur konzentriert. Unter Ausnutzung der selbstheilenden Eigenschaften der einge-
setzten Hydrogelkugeln konnte die Ordnung der Hydrogelkugelmaske drastisch ver-
bessert werden. Die Methode beruht auf der veränderten Löslichkeit der Hydrogel-
kugeln in bestimmten Lösungsmitteln. Durch die Zugabe von Ethanol bilden die
Hydrogelkugeln eine Monolage an der Grenzfläche Luft/Flüssigkeit aus, deren Fern-
ordnung durch den Einsatz von Scherkräften erhöht werden kann. Nach Entfernung
des Dispersionsmittels (Wasser/Alkohol) wird ein hochgeordnetes Hydrogelkugel-
muster mit einzelnen kristallinen Domänen im Bereich von Quadratmillimetern
erhalten (Abb. 1). Durch die Verbesserung der Ordnung werden auch die optischen
Eigenschaften des Biosensors positiv beeinflusst.
Aktuelle Publikationen
S. Barisic, A.C. Nagel, M. Franz-Wachtel, B. Macek, A. Preiss, G. Link, D Maier,
A. Haussen Phosphorylation of serine 402 impedes slingshot 1 (SSH1) phospha-
tase activity. EMBO Rep. 2011, 12(6): 527-33.
S. B. Quint, C. Pacholski. Extraordinary long ränge Order in self-healing non-close
packed 2D arrays, Soft Matter, 2011, 7 (8), 3735-3738