Mini-Sensor ermöglicht simultane Chemikalien-Detektion

Vorläufiges Patent für münzgroße Technologie bereits eingereicht

Chemiker der Universität Buffalo arbeiten zurzeit an der Entwicklung eines Sensors, der Hunderte Chemikalien gleichzeitig nachweisen kann. Dabei besitzt der Mini-Sensor lediglich die Größe einer Münze. Von der simultanen Detektions-Technologie sollen hauptsächlich pharmazeutische, umwelttechnische sowie klinische Labors profitieren. Vorteile sehen die Entwickler in der Schnelligkeit und Transportfähigkeit der Ausrüstung, die in der 1.März-Ausgabe des Fachmagazins Analytical Chemistry vorgestellt wird.

Das Sensormaterial besteht aus speziellen porösen Gläsern, die auf eine gewünschte Oberfläche aufgedruckt werden. Den Nachweis der Chemikalien erbringen Eiweißverbindungen, die in die feinen nanogroßen Poren dieser so genannten Xerogele eingebaut werden. Um die empfindlichen Stoffe auf einer noch kleineren Fläche unterzubringen zu können, verwendete das Team um Eun Jeong Cho ein Druckverfahren, wie es in der Biotechnologie bereits Einsatz findet. „Das Xerogel wird gelöst und wie Tinte aus einer Feder auf die gewünschte Oberfläche aufgebracht“, erklärte Frank Bright, Co-Autor der Studie. Auf der Oberfläche härtet das Gel zu einer schwammartigen Form aus. So ist es möglich, eine große Anzahl verschiedener Sensoren in extremer Dichte zu platzieren. Für die Entwicklung haben die Forscher bereits ein vorläufiges Patent angemeldet.

Herkömmliche Sensoren auf Xerogel-Basis haben den Nachteil, dass sie nur eine Chemikalien-Spezies detektieren können. „Der zeitgleiche Analyseprozess für verschiedene Moleküle ist derzeit noch sehr zeitaufwendig und ein Großteil der Proben wird wieder weggeworfen“, so Bright.