FWF - UPCON - Magnetische Upconversion Lumineszenz Nanosensoren

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Das Forschungsprojekt untersucht multifunktionelle Nanopartikel für optische chemo- und biochemische
Sensoranwendungen. The Funktionalitäten Magnetismus, Lumineszenz Upconversion, Sensor und Lichtsammlung
werden in einem Partikel vereint. Die Nanosensoren werden mit nah-infrarot (NIR) Licht angeregt. Die generierte
Upconversion-Phosphoreszenz wird dazu benutzt Indikator oder Markierungsfarbstoffe zum Leuchten zu bringen,
um chemische Parameter zu detektieren und um Bioassays durchzuführen. Die NIR Anregung und der
Upconversion-Effect erzeugen keine Hintergrundlumineszenz des biologischen Materials. Die Sensorpartikel
können mit Hilfe von magnetischen Feldern leicht von der Probe getrennt und an bestimmten Positionen gesammelt
werden. Der in-situ hergestellte Sensorspot führt zu einer Empfindlichkeitssteigerung durch die punktuell hohe
Konzentration an gesammelten Markierungsfarbstoffen. Die Nanosensoren werden mit Lumineszenz-
Lebenszeitmessungen ausgemessen. Das ist vorteilhaft, da die Lebenszeit en unabhängig von
Intensitäschwankungen sind. Die benötigte Instrumente sind durch die langen Lebenszeiten der Upconversion
Nanokristalle einfach und kostengünstig. Die multifunktionellen Nanopartikel werden durch Einschluss von
magnetischen und upconversion Nanokristallen in ein Polymermatrix hergestellt. Abhängig von der Anwendung
werden uniforme Partikel oder Partikel, die aus einem Kern und einer Hülle bestehen, untersucht. Die Oberfläche
der Patikel besteht aus Carboxyl-Gruppen um stabile Suspensionen in wässrigem Mileu zur erhalten und um
Rezeptoren, Liganden, Enzyme oder fluoreszente Indikatoren anzukoppeln. Der hoch-innovative Click-Chemie-
Ansatz wird angewandt um die funktionellen Moleküle an die Oberfläche zu konjugieren. Alternativ werden in den
Kern oder in die Hülle Indikatormoleküle eingebettet um eine Sensitivität für chemische Parameter zu erhalten. Die
Nanosensoren werden verwendet um die Schlüsselparameter Sauerstoff und pH von Biofilmen und Zellkulturen zu
überwachen und Model-Bioassays durchzuführen. Die nötigen komplementären Expertisen um dieses Projekt
durchzuführen werden durch die Partner vollständig erbracht.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/07/1030/06/13