Titelaufnahme

Titel
Herstellung von nanostrukturierten Biochipoberflächen für die ortsspezifische Immobilisierung von Antikörpern
Weitere Titel
Fabrication of Nanostructured Biochip Surfaces for the Site-specific Immobilization of Antibodies
VerfasserSolar, Andrea
Erschienen2013
Datum der AbgabeJuli 2013
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Nanoimprint Lithografie / Lift-off / Atomic force microscopy / Oberflächenenergie / Self-assembled Monolayer
Schlagwörter (EN)Nano imprint lithography / Lift-off / Atomic force microscopy / Surface energy / Self-assembled monolayer
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Protein-Biochips sind ein zukunftsträchtiges Werkzeug in der medizinischen Diagnostik. Der Vorteil der Methode ist, dass eine Vielzahl an Proben in kleinen Mengen gleichzeitig und parallel analysiert werden können. Um eine Detektion auch in niedrigen Konzentrationsbereichen (pg/ml) zu ermöglichen, müssen signalverstärkende Strategien zur Erhöhung der Sensitivität gefunden werden. In dieser Arbeit werden zu diesem Zweck die Biochipoberflächen für plasmonverstärkte Fluoreszenzdetektion mittels Nanoimprint Lithografie (NIL) strukturiert. Folgende Arbeitsschritte sind dabei beinhaltet: Resist-Strukturierung, Goldbedampfung und Lift-off zur Herstellung von Golddisketten, die in weiterer Folge mit Capture-Antikörpern ortsspezifisch funktionalisiert werden. Durch einen bestimmten Abstand der Golddisketten kommt es auf Grund des sogenannten plasmonischen Effekts, einer Interaktion von Fluorophoren und Elektronen, zu einer Verstärkung der Fluoreszenz. Atomic force microscopy (AFM), Rauhigkeitsbestimmung und Kontaktwinkelmessungen wurden eingesetzt, um die Oberflächen zu charakterisieren. Zur Immobilisierung von Antikörpern wird die Methode der self-assembled monolayer (SAM) angewendet. Basierend auf der Interaktion von Gold mit Thiol-Gruppen werden selbstorganisierende Schichten gebildet, welche mit ihrer funktionellen Gruppe kovalent an die Antikörper binden können.

Zusammenfassung (Englisch)

Protein biochips are becoming a promising device in medical diagnostics. The advantage is that parallel analysis with a huge number of probes is possible in reduced sample volumes. In order to detect low concentrations in the pg/ml range signal enhancement strategies resulting in higher sensitivity have to be implemented. In this work nano imprint lithography (NIL) is used for patterning the biochip surfaces for plasmon enhanced fluorescence detection. The process involves several steps, including resist patterning, gold evaporation and lift-off, resulting in arrays of gold discs that were site-specifically functionalized with capture antibodies. Enhancement of fluorescence via photon and electron interaction, the plasmonic effect, occurs at an alignment between the gold and the fluorophore. Atomic force microscopy (AFM), roughness determination and contact angles were used as tools to characterize the polymers and nanostructured surfaces. As immobilization strategy for antibodies on gold self-assembled monolayers (SAMs) were chosen. This method is based on the interaction between gold and thiol groups which leads to a self-organization layer providing functional groups for covalent binding of antibodies.