Biosensor auch für den mobilen Einsatz

Schnell und einfach bestimmte Stoffe in biologischen Proben nachzuweisen, etwa Hormone in Blut oder Giftstoffe in Lebensmitteln, ist die Aufgabe eines Biosensors. Bei einem solchen Sensor werden elektronische Bauteile mit biologischen Rezeptoren kombiniert. Binden Moleküle aus einer Probenlösung an diese Rezeptoren, kann dies physikalisch gemessen werden. Auf der Messe Analytica in München präsentiert vom 11.-14.5.04 eine im Aufbau befindliche Firmenausgründung des Bonner Forschungszentrums caesar – S-sens(R) analytics – ein neu entwickeltes Biosensorsystem, das eine Reihe von Vorteilen gegenüber bisherigen Systemen aufweist.

Das neue Biosensorsystem ist modular gestaltet. Verschiedene Ausstattungen und unterschiedliche Sensortypen in Kombination mit einem einfach zu wechselnden Fluidikmodul werden den diversen Anforderungen der Anwender gerecht. So kann das kompakte Chiplesemodul separat für mobile Anwendungen eingesetzt werden. Dies ist insbesondere für Umweltanalysen wichtig, da sie häufig direkt vor Ort durchgeführt werden müssen. Verwendet man das Sensorsystem gemeinsam mit einem externen Autosampler, sind vollautomatische Analysen möglich.

Der im System verwendete Sensor arbeitet nach dem Prinzip einer Mikrowaage. Gemessen wird die Massenzunahme, die durch die Bindung spezifischer Moleküle auf der Sensoroberfläche erfolgt. Der Sensor ist in der Lage, sehr geringe Mengen des jeweils gesuchten Stoffes nachzuweisen: Sogar Massenänderungen von nur 800 Femtogramm pro Quadratmillimeter kann er noch erfassen (1 Femtogramm = 0,000000000000001 Gramm). Dies entspricht etwa dem Gewicht eines einzelnen E.coli-Bakteriums.

Auf Basis der erforschten Technologie lassen sich auch kundenspezifische neue Produkte entwickeln, die für bestimmte Untersuchungen maßgeschneidert sind. Wichtige Anwendungsfelder für Biosensoren sind u.a. die biochemische Forschung, Prozessüberwachung sowie Umwelt- und Lebensmittelanalytik.

Seit 2000 entwickelt bei caesar ein interdisziplinäres Team Biosensoren zur molekularen Wechselwirkungsanalyse. S-sens(R) analytics wird zukünftig diese Sensorsysteme weiterentwickeln, herstellen und vertreiben. Dabei sollen enge Kooperationen mit Partnern aus der Wissenschaft und der Industrie den Erfolg bei der Produktentwicklung und der Bereitstellung kundenspezifischer Lösungen sicherstellen. Auf der Analytica sollen neue Kooperationspartner gewonnen werden, die einen Biosensor für verschiedene Anwendungsfelder benötigen.

Das internationale Forschungszentrum caesar (center of advanced european studies and research) hat 1999 die Arbeit aufgenommen. Mit inzwischen über 200 Mitarbeitern forschen interdisziplinäre Teams in den Bereichen Biotechnologie, Materialwissenschaften/Nanotechnologie und Kommunikationsergonomie/Medizintechnik. Forschung und industrielle Anwendung gehen Hand in Hand: caesar entwickelt innovative Produkte und Verfahren und unterstützt die Wissenschaftler bei Firmenausgründungen.