Biogrenzflächen

Grenzflächen spielen eine wichtige Rolle bei vielen molekularen Interaktionen. Biohybrid-Grenzflächen sind vor allem geeignet für Sensoren oder als Modell­oberflächen, mit denen bio­molekulare Interaktionen, Zelltemplates und die Bindung von Molekülen an Oberflächen untersucht werden können. Dieser Prozess spielt zum Beispiel bei Stents oder Gelenk­implantaten eine wichtige Rolle.

Daher sind Grenzflächen ein zentraler Aspekt der Arbeiten im Forschungs­programm Biogrenzflächen. Aktuelle Entwicklungen am ISAS konzentrieren sich auf zerstörungsfreie, nicht invasive Analysemethoden für kleinste Proben von Biomolekülen auf Fest-Flüssig-Grenzflächen, insbesondere im Bereich Optofluidik. Hauptziel dieser Arbeiten ist es, neuartige Biosensor­konzepte für die Analyse biologischer Systeme, die Gesundheits­forschung, die Suche nach Zielmolekülen für neue Medikamente oder auch die klinische Diagnostik zu entwickeln. Die Arbeiten sind somit eng vernetzt mit Projekten aus den Forschungs­programmen Biomarker sowie Krankheitsmechanismen und Targets.

 

PD Dr. Karsten Hinrichs

Programmkoordination

Aktuelle Projekte

Biohybride Grenzflächen und ihre Anwendung in der Diagnostik

Dieses Projekt konzentriert sich auf die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Metalloberflächen und Biomolekülen. Dabei kommen ein Umgebungsdruck-XPS-Gerät sowie die Plasmomenresonanz-Mikroskopie zum Einsatz.

Biogrenzflächen-Ellipsometrie

Hybrid-Grenzflächen spielen in der Diagnostik und pharmazeutischen Forschung eine wichtige Rolle. Das Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung infrarotspektroskopischer Methoden, um diese Grenzflächen genauer zu untersuchen und so weiterentwickeln zu können.

Spektroskopische Analytik von Hybrid-Modellgrenzflächen

In diesem Projekt werden polarisationsoptische Spektroskopieverfahren mit hoher Sensitivität und Selektivität entwickelt. Sie werden eingesetzt, um geordnete Grenzflächen zwischen organischen Molekülen und Festkörpern zu untersuchen, die für neuartige Sensoren eine Rolle spielen können.

Hochauflösende Absorptionsspektrometrie

In diesem Projekt entwickelt und verbessert die Arbeitsgruppe Nanostrukturen leistungsfähige Weitbereichs-Spektrographen auf Basis von Echelle-Gittern.

Drittmittelprojekt: EMA3D

In diesem Verbundprojekt von ISAS, HZB und SENTECH soll eine ellipsometrische Methode zur Analyse von Oberflächen für optische und biotechnische Anwendungen (Biosensoren und Biotemplates) erforscht und weiterentwickelt werden.

Drittmittelprojekt: HR2Dsm

Im Verbundprojekt HR2Dsm entwickeln das ISAS und die LayTec AG ein bildgebendes Verfahren, um mikroskopische Verspannungsfelder in Halbleiterschichtstrukturen sichtbar zu machen.

Optofluidikplattform für IR- und Raman-Spektroskopie

In diesem Projekt geht es um die Entwicklung einer hochempfindlichen Optofluidik-Plattform, die zum Beispiel im Bereich der Wirkstoffentwicklung und der chemisch-biologischen Forschung eine wichtige Rolle spielen soll.

Sensorik auf Nitrid- und Oxid-Halbleiterbasis

In diesem Projekt charakterisieren die Arbeitsgruppen Nanostrukturen und Bioresponsive Materials gemeinsam Hybrid-Grenzflächenstrukturen und verfolgen biomolekulare Prozesse an diesen Grenzflächen in situ, um zur Entwicklung neuer Sensorkonzepte beizutragen.

Drittmittelprojekt: Applikationslabor für die IR-Laser-Ellipsometrie

Im Rahmen dieses Projekts wurde am ISAS-Standort Berlin ein Applikationslabor für die Infrarot-Laser-Ellipsometrie aufgebaut.

Applikationslabor UV-Ramanspektroskopie

Die Ramanspektroskopie ist ein weitverbreitetes Standardverfahren zur Untersuchung von anorganischen Materialien in den Materialwissenschaften über die Molekülanalytik bis hin zur Biomedizin.