Ontwikkeling van een multiparametrische bio- en chemosensor voor gecombineerde metingen van impedantie, warmteoverdracht en massadruksignalen

Het centrale doel van dit project is de ontwikkeling van een universeel bio- en chemosensorend apparaat dat het mogelijk maakt om drie complementaire, labelvrije sensortechnieken te combineren: Impedantiespectroscopie is gevoelig voor de diëlektrische eigenschappen van biologische of anorganische doelwitdeeltjes, de warmteoverdrachtsmethode ( HTM) beoordeelt hun thermische transporteigenschappen en microgravimetrie (QCM) onthult de massa van de beoogde deeltjes. Gelijktijdige metingen van alle drie parameters samen zullen het identificeren van het meest geschikte detectieprincipe voor een gegeven bio- of chemo-analytische toepassing mogelijk maken. Om de haalbaarheid van het concept aan te tonen, zal het project eerst gericht zijn op de detectie van anorganische nanodeeltjes (bijvoorbeeld zilver en TiO2) in waterige oplossingen met moleculair ingeprente polymeren (MIP's) die werken als receptoren op vlakke sensorchips. Aanvullende doelen (zoals eiwitten, cellen, DNA) en de bijbehorende receptoren zullen worden geïdentificeerd, afhankelijk van de voortgang van het project. Speciale aandacht zal uitgaan naar het bedienen van de drie detectieprincipes zonder wederzijdse interferentie en om sensorchips te gebruiken die een aantal detectiepunten afschermen, waarbij nog steeds wederzijdse overspraakeffecten worden vermeden. Om het optimale detectieprincipe voor de modeltoepassing van nanodeeltjes te identificeren, zullen de dosis-responskarakteristieken van het apparaat voor elk van de methoden worden bepaald, waarbij gedetailleerde informatie wordt verstrekt over detectielimieten, gevoeligheid en selectiviteit. Naast de multiparametrische inrichting met planaire elektroden, zullen vergelijkende analytische metingen ook worden uitgevoerd met behulp van de 'hot-wire biosensor' die werkt op basis van thermische golven volgens het 3-omega-principe. Het project zal worden uitgevoerd in nauwe samenwerking met de Universiteit van Wenen, waar de MIP-materialen worden gesynthetiseerd en waar een op maat gemaakte QCM-apparatuur beschikbaar is waaraan impedantiespectroscopie en warmteoverdrachtsfuncties zullen worden toegevoegd.