Diamanten als Träger von Bio-Sensoren

14. September 2004, 12:35
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Tiroler Firma ersetzt herkömmliche Substanzen wie Gold oder Glas durch effektivere Diamantschichten

Steinach/London/Wien - Eine neue Einsatzmöglichkeiten für Diamanten - genau gesagt für hauchdünne Schichten von Diamanten - haben Forscher der Tiroler High-tech-Firma "rho-BeSt coating Hartstoffbeschichtungs GmbH" in Steinach gemeinsam mit Kollegen der Technischen Universität München in der Online-Ausgabe der renommierten britischen Wissenschaftszeitschrift "Nature" veröffentlicht. Diamanten eignen sich nämlich auch hervorragend als Träger so genannter Bio-Sensoren.

In Biosensoren übernehmen keine Elektroden oder sonstige Geräte das Aufspüren bestimmter Stoffe, sondern einzelne Moleküle, etwa Proteine (Eiweiße). Die Moleküle werden auf Trägermaterialien aufgebracht und dann mit einer geringen Menge einer zu testenden Flüssigkeit - etwa Blut oder Harn - benetzt. Sind die gesuchten Stoffe in der Flüssigkeit vorhanden, docken sie nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an die Moleküle auf dem Chip an. Im Anschluss wird der Chip ausgewertet und nachgesehen, wo was angedockt hat.

Herkömliche Technologien

Bisher wurden als Trägersubstanzen etwa Gold oder Glas verwendet, was aber nicht immer unproblematisch ist. Chemische oder biologische Reaktionen können die Funktionsweise der Chips beeinträchtigen. "Die von unser erzeugten, hauchdünnen Diamantschichten haben gegenüber den herkömmlichen Trägermaterialien entscheidende Vorteile, berichtete Doris Steinmüller von r-BeSt coating. So ist der Diamant nicht nur wesentlich stabiler, er ist auch biokompatibel. Das bedeutet, dass das Material komplett verträglich ist und keine störenden Abwehrreaktionen hervorruft. Damit wäre auch ein Einsatz für in den Körper implantierte Chips möglich.

Durch die Stabilität der Diamantschichten könnten Chips sogar wiederverwendet werden. Nach dem Gebrauch wäre eine Reinigung möglich, anschließend könnte ein neuer Satz Testmoleküle aufgebracht werden. Für ihre Versuche brachten die Forscher etwa fluoreszierende Proteine von Quallen auf die Diamantflächen auf, die Versuche waren erfolgreich. Mittlerweile sind bereits erste praktische Einsatze - etwa in der Krebsfrüherkennung - mit den Diamant-beschichteten Chips in Vorbereitung.

Forschungsgebiete

Die Tiroler Firma arbeitet schon seit Jahren an Diamant-Beschichtungen etwa zur Werkstoff-Härtung. So werden etwa Bohrer, Fräsen aber auch Zahnräder und verschiedenste Lager durch hauchdünne Diamant-Auflagen stabiler und langlebiger gemacht. Die neuesten Versuche mit Biochips wurden vom Forschungsförderungsfonds für die gewerbliche Wirtschaft (FFF), vom Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) und vom ERP-Fonds unterstützt. (APA)

  • Für ihre Versuche brachten die Forscher unter anderem fluoreszierende
Proteine von Quallen auf die Diamantflächen auf
    foto: nasa

    Für ihre Versuche brachten die Forscher unter anderem fluoreszierende Proteine von Quallen auf die Diamantflächen auf

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