Preisgünstige Druckmuster für die Diagnostik

Mit einem Standard-Laserausdrucker erstellte Druckmuster könnten als Plattform für kostengünstige organische Elektronik, Mikrofluidik oder Sensorik dienen. Wissenschaftler an der Humboldt-Universität zu Berlin haben jetzt ein Verfahren entwickelt, um gedruckte Mikromuster auf Papier selektiv zu beschichten und biologisch zu funktionalisieren. Solche funktionalisierten Muster bieten sich besonders für die Entwicklung preisgünstiger Technologien in der Analytik, Diagnostik und Sensorik an. Die Studie erscheint in der Zeitschrift Angewandte Chemie.

Um geeignet funktionalisierte Muster zu erzeugen, muss eine Beschichtung klar zwischen unbedruckter Papieroberfläche und gedrucktem Toner unterscheiden können. Durch ein biochemisches Selektionsverfahren identifizierten Steffi Große und Patrick Wilke aus der Arbeitsgruppe von Hans Börner an der Humboldt-Universität zu Berlin zwei verschiedene Peptide, die entweder an Cellulose oder am Toner anhaften. Mit diesen Peptiden beschichteten sie dann selektiv die unbedruckte Papierfläche beziehungsweise das gedruckte Tonermuster.

Peptide sind aus unterschiedlichen Aminosäuren aufgebaut und weisen verschiedene funktionelle Gruppen auf. Dies nutzten die Forscher aus und realisierten eine weitere Funktionalisierung durch durch „Post-coating-Funktionalisierung“ mit fluoreszenzmarkierten Peptiden. „Durch Fluoreszenzmikroskopie sowie ortsaufgelöster Massenspektrometrie konnte die selektive Beschichtung sowie die anschließende Funktionalisierung beliebiger Muster gezeigt werden“, berichten die Wissenschaftler. Der zugrundeliegende Prozess ist unkompliziert und verwandelt durch einfache Inkubation den Ausdruck eines handelsüblichen Laserausdruckers auf Cellulosepapier in Mikrodruckmuster, die mit biologischen Molekülen funktionalisiert sind und großes Potenzial für Mikroanwendungen haben.

Für die chemische Analytik und Diagnostik scheint diese Methodik äußerst vielversprechend, denn kostengünstige und praktische Einmal-Artikel für die Vorort-Diagnostik und -Sensorik sind derzeit stark gefragt. Cellulose ist ein verhältnismäßig günstiges Substrat und wird gerade als überaus vielseitiges Material wiederentdeckt.

Angewandte Chemie: Presseinfo 22/2016

Autor: Hans G. Börner, Humboldt-Universität zu Berlin (Germany), http://www.boernerlab.de/

Link zum Originalbeitrag: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201601603

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

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