Neue biologische Tinte für Dip-Pen-Nanolithographie zur Strukturierung von Oberflächen

Dazu wird die Spitze eines Rasterkraftmikroskops als extrem scharfe Tintenfeder eingesetzt, um molekulare Tinten lokal auf einem Substrat aufzutragen. Durch ein Array von Spitzen lässt sich dieses Verfahren zudem massiv parallelisieren. Im Vergleich zur Standard-Lithographie erlaubt die DPN den Einsatz verschiedener Tinten und zeichnet sich durch einen hohen Durchsatz und eine hohe laterale Auflösung kleiner als 20 nm aus. Diese Kennzahlen prädestinieren die DPN für die Herstellung biomolekularer Arrays. Phospholipide sind Biomoleküle, die sich unter physiologischen Bedingungen selbst organisieren und die Doppel-Lipidschicht einer Biomembran bilden. Jedoch sind die bekannten Verfahren zur Herstellung von Phospholipid-Arrays in ihrer lateralen Auflösung erheblich eingeschränkt. Ein neuer Ansatz ermöglicht erstmals den Einsatz von Phospholipiden als universale Tinte für die DPN auf einer Vielfalt an Substraten.

Die neue Tinte eröffnet Möglichkeiten, die mit herkömmlicher DPN oder anderen Strukturierungstechniken nicht denkbar waren. Das volle Potenzial der DPN wird dann ausgeschöpft, wenn zusätzlich fettlösliche Substanzen in der Phospholipid-Tinte gelöst werden. Anwendungen dieser Technik sind biochemische Sensoren, Screening und Zubereitung von Arzneimitteln, Membrantechnologie und Nanofabrikation.

Dr. Stephan Gärtner
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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