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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES


Abb. 3: Transmissionsspektren von plasmonischen Biosensoren.

Die Anwendung der hergestellten plasmonischen Nanostrukturen als Sensoren
für die Detektion von Brechungsindexänderungen wurde darauf eingehend unter-
sucht. Eine charakteristische Größe für die Einschätzung der Leitungsfähigkeit eines
Sensors ist die sogenannte Sensitivität S. Sie ist definiert als Quotient aus der Ver-
schiebung einer spektralen Signatur Aä und der Brechungsindexänderung des
umgebenden Mediums An. Für die Bestimmung von S wurden Transmissionsspek-
tren von periodischen Lochgittern in Glukoselösungen mit unterschiedlichen
Brechungsindices aufgenommen. In Abb. 4 ist die Position der (1,0) Glas/Gold-
Resonanz in Abhängigkeit vom Brechungsindex des umgebenden Mediums aufge-
tragen. Wie erwartet, verschiebt sich das Transmissionsmaximum mit zunehmendem
Brechungsindex zu längeren Wellenlängen. Aus der Steigung einer Regressionsgera-
den konnte die Sensitivität S des untersuchten periodischen Lochgitters mit einer
Gitterkonstante von ca. 450 nm bestimmt werden. Sie betrug 310 nm/RIU.
Um die Eignung des entwickelten Biosensors für die Detektion von enzyma-
tischem ECM-Abbau zu testen, wurden die periodischen Lochgitter mit einem
dünnen Gelatinefilm beschichtet, der die ECM nachbilden soll. Die Dicke der
Gelatineschicht konnte über die Konzentration der Gelatinelösung, die für die
Rotationsbeschichtung der Sensoroberflächen eingesetzt wurde, eingestellt werden.
Die Stabilität des Gelatinefilms in wässriger Umgebung wurde durch die Einführung
von Quervernetzern, welche die Kollagenfasern untereinander verbinden, gewähr-
leistet.