Optischer Segment-Sensor fur die Anwendung in der In-vitro-Diagnostik

摘要

Der zeit- und kostenintensive Nachweis einer potenziell schadlichen Substanz kann eine zusatzliche Barriere fur notwendiges schnelles Handeln im Fall einer Intoxikation darstellen. Das hier dargestellte Demonstrator-System soll Konzentrationsuberwachungen im Sinne eines therapeutischen Drugmonitorings in einem kleinen Gerat realisieren. Als Referenzmethoden dafur haben sich aufgrund ihrer guten Sensitivitat und Spezifitat die Gasund die Hochdruckflussigkeitschromatografie durchgesetzt [1], welche mitunter jedoch sehr zeit- und kostenintensiv sind. Das Demonstrator-System besteht aus einem tropfenbasierten mikrofluidischen Durchfluss-Chip-System, welches mit geringen Probenvolumina und hohem Probendurchsatz arbeiten kann. Dabei durchlauft der Tropfen das Messsystem mit einer konstanten Geschwindigkeit. Als Analyse-Methode wird die oberflachenverstarkte Raman-Spektroskopie (SERS) eingesetzt. Ein optischer Sensor wird fur die Synchronisation von Tropfenpassage und Erfassung der Spektren verwendet. Die ermittelten Spektren werden an einer festen Messposition im Chip ausgelesen. Im Gegensatz zur konventionellen Raman-Spektroskopie wird bei SERS eine hohere Signalintensitat beobachtet, welche auf Molekul-Interaktionen mit metallischen Nano-Strukturen beruht. Dadurch kann der "Fingerabdruck" des Probenmolekuls auch bei geringen Konzentrationen erfasst und daraus auf qualitative und quantitative Informationen des Stoffes geschlossen werden.