Nanobiophotonik

Im Fokus der Forschungsarbeiten steht die Erschließung des Potentials optische Effekte an plasmonischen Nanostrukturen. Das Design und die Synthese von Metall-Nanopartikeln und Nanostrukturen mit gewünschten definierten optischen Eigenschaften (lokalisierte Oberflächenplasmonen-Resonanz, LSPR) in Kombination mit (bio)molekularen Komponenten (z. B. DNA) bildet dazu die technologische Basis. Die erzeugten funktionalen Nanostrukturen erlauben einerseits Anwendungen als optische Marker und Sensoren. Bei der Sensorik oder sensorische Bioassays (Colorimetrie) agieren plasmonische Nanostrukturen als optische Signalwandler. Solche passiven plasmonischen Nanostrukturen erlauben Anwendungen in medizinischer Diagnostik, Lebensmittel- und Wasseranalyse, sowie umwelttechnologischen Fragestellungen. Aktive Nanostrukturen können andererseits als optische Antennen eingetragene Energie umwandeln, was für gezielte Manipulation von Biomolekülen sowie für Applikationen zur Katalyse sowie Materialbearbeitung eingesetzt werden kann.

Forschungsthemen

Passive molekulare Plasmonik

  • LSPR-basierte Sensoren und Bioassays (snpLSPR, ensLSPR, LSPRi, Colorimetrie)
  • Plasmonische Marker

Aktive molekulare Plasmonik

  • Nanolokale Anregungsfreisetzung
  • Nanolokale Strahlungsquellen

Anwendungsbereiche

IPHT_AG-Csaki
  • Medizinische Chipsysteme und Bioanalytik
  • Pathogennachweis an plasmonischen Mikroarray oder mittels colorimetrischen Assay
  • Wasser- und Lebensmittelanalytik
  • Nachweis Zoonosen
  • Sepsisdiagnostik
  • Nachweis Antibiotikaresistenzgene (ARGs)
  • Nachweis von Biomarker an plasmonischen Mikroarray
  • Krebs
  • Rheumatoide Arthritis
  • Plasmonische Katalyse (Abbau von Schadstoffen)

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