Fakultätsbericht 2016-2017

Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung neuartiger, mikroelektronischer Konzepte für Bio- sensoren. Durch die Kombination von innovativen Kohlenstoff-Nanomembranen (CNMs), Oligonuk- leotid-basierten Detektionsmolekülen und einem neuen Sensorkonzept auf der Basis von Graphen entwickeln wir ein empfindliches und patienten- nahes Diagnosegerät (Point-of-Care-Device). Grundsätzlich ermöglicht das Konzept die Analy- se von verschiedenen Arten von flüssigen biolo- gischen Proben. Daraus ergeben sich neue An- wendungen im Bereich der Diagnose von Krank- heiten, der Bewertung medizinischer Verfahren oder der klinischen Forschung. Der verwendete Ansatz kann auch auf Fragestellungen der Um- weltüberwachung oder des Verbraucherschutzes erweitert werden, da sich mit dieser Technologie verschiedene schnelle, benutzerfreundliche und hochempfindliche Biosensoren herstellen lassen. Das Projekt „Platform for ultrasensitive point-of- care diagnostics for infectious diseases“ wird im Programm „Horizon 2020: Soziale Herausforde- rung Gesundheit“ von der EU gefördert. FORSCHUNG — 69 Universelle hochsensitive und hochspezifische elektrochemische Plattform für Biodetektion Mehr Informationen auf der Webseite: www.poc-id.eu Für die Durchführung von For- schungsprojekten innerhalb der FSU Jena und mit nationa- len und internationalen Projekt- partnern wurde in den Jahren 2016-17 in der AG Turchanin eine moderne Infrastruktur zur Synthese sowie zur material- wissenschaftlichen und funkti- onalen Charakterisierung von Nanomaterialien etabliert. Die aktuellen interdisziplinären Projekte, die durch DFG- und EU-Förderprogramme (u.a. „Graphene Flagship“) gefördert worden sind, befassen sich mit der Verwendung von 2D-Funk- tionsmaterialien in neuartigen Bauteilen: hochsensitive Bio- sensoren, biofunktionale Na- nomembranen für Ultramikro- skopie, photoaktive Nanomem- branen für Photosynthese, Feldeffekt-Transistoren auf Kohlenstoffbasis, Nanofiltrati- on und flexible Elektronik. Etablierung moderner Infrastruktur für die Analytik von Nanomaterialien Abb. 3. Multiprobe-System für die Analyse von Nanomaterialien mittels Photoelektronen-Spektroskopie (XPS/UPS), Elektronen-Beugung (LEED) und Rastersonden-Methoden (AFM/STM). Foto: A. Turchanin. Abb. 2. CNM-Graphen-basierte elektrochemische Feldeffekt-Transistoren für die Detektion von Bio- markern und ihre Integration in ein Point-of-Care- Device.