Biohybride DNA:Metall-Quantencluster basierte Sensor-Plattformtechnologie

Forschungsprojekt BioQuant

Motivation und Problemstellung

Derzeitige Biosensoren sind in Bezug auf Kosten, Sensitivität und die Fähigkeit zur Mehrfachanalyt-Detektion limitiert. Diese Einschränkungen stellen Herausforderungen für die Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft Deutschlands dar. Im Projekt soll erstmalig eine neue disruptive Biohybridtechnologie als Biosensorik für die industrielle Anwendung erforscht werden.

Projektziel und Lösungsansatz

Im Projekt BioQuant sollte eine neuartige Sensorplattform entwickelt werden, die auf DNA-stabilisierten Metall-Quantum-Clustern (QC:DNA) basiert. Diese Technologie sollte das Potenzial, die Effizienz und Genauigkeit der Analyse von Produktverunreinigungen wie Toxinen und Medikamentenrückständen signifikant verbessern und somit die Wettbewerbsfähigkeit in einer nachhaltigen Bioökonomie fördern.

Die  Projektpartner sollten durch das vereinen ihrere Expertise in den Bereichen Molekularbiologie, Chemie, Ingenieurwesen und Sensorik in die bestehenden Grenzen der aktuellen Lab-on-a-Chip-Technologien überwinden, die in der industriellen Bioökonomie und im Gesundheitswesen als diagnostische Werkzeuge von Bedeutung sind. Am Beispiel der schnellen und spezifischen Detektion von Schadstoffen sollte die Technologie demonstriert werden und das Potential für eine Anwendung  in der Lebensmittel-, Wasser- und Gesundheitsbranche, indem sie schnelle, kosteneffiziente und präzise Analysen benötigt werden, aufgezeigt werden.

Projektsteckbrief

ProjekttiteL

BioQuant: Biohybride DNA:Metall-Quantencluster basierte Sensor-Plattformtechnologie

Laufzeit 10/2021 - 09/2024
Förderung

BMBF "Zukunftstechnologien für die industrielle Bioökonomie"

Fördervolumen ca. 1.5 Mio. Euro
KOOPERationspartner
  • Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC (Koordination: Dr. Jürgen Meinhardt)
  • Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Oekologie IME 
  • Hochschule COburg
ProjektleiterIN Dr. Greta Nölke (IME)
  • ZIELE 
  • Entwicklung maßgeschneiderter QC:DNAs mit abstimmbaren Fluoreszenzeigenschaften 
  • Entwicklung eines fluoreszenzbasierten Auslesesysteme für Multiplexanwendungen

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Greta Nölke

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Dr. Greta Nölke

Abteilungsleiterin »Photosynthese und Biohybrid-Systeme«

Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Forckenbeckstr. 6
52074 Aachen

Telefon +49 241 6085-189

Stefano Di Fiore

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Stefano Di Fiore

Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Forckenbeckstr. 6
52074 Aachen

Telefon +49 241 6085-146