Funktionelle Nanomaterialien werden in Zukunft für die Lösung aktueller Probleme der Medizin, der Biotechnologie und des Umweltmanagements – darunter die Beherrschung neuer und multiresistenter Keime, die personalisierte Medizin und die Entwicklung nachhaltiger biotechnischer Verfahren eine immer größere Rolle spielen. Sie versprechen eine empfindliche Diagnostik auf dem Einzelzell-Niveau oder für kleine Molekülensemble und gegebenenfalls bis herab zum Einzelmolekül-Niveau. Dazu werden Materialien benötigt, die eine selektive Erkennung mit einem allgemein einsetzbaren Transduktionsprinzip und einer hohen Transduktionsrate verbinden. Optische Sensorik basierend auf nanoskaligen Transducern (LSPR-Sensing – lokalisierte Oberflächenplasmonen-Resonanz) zeigt ein hohes Potential zur breiten Anwendung in der Bioanalytik mit deutlichen Vorteilen (technisch einfachere Detektion, Miniaturisierung, Parallelisierung) gegenüber der etablierten SPR (propagierenden Oberflächenplasmonen-Resonanz). Zur Erschließung dieses Potentials werden im geplanten Projekt neuartige und sensitivere plasmonische Nanopartikel entwickelt. Diese sollen durch die Kombination zweier Sensitivitäts-erhöhender Effekte gekennzeichnet sein: Formanisotropie (Silber-Prismen) und bimetallischen Partikelaufbau. Bei anisotropen Partikeln ist eine Verstärkung des elektromagnetischen Feldes in bestimmten Regionen des Partikels (Ecken etc.) zu beobachten,
wodurch eine höhere Sensitivität für Brechungsindexveränderungen durch dort anbindende Analyte erwartet wird. Dieser Effekt soll erstmals mit der beobachteten Sensitivitätserhöhung durch dünne Sekundärmetall-Schichten auf plasmonischen Nanostrukturen [1] kombiniert werden.
Um die Vorteile derartiger Partikel bioanalytisch nutzen zu können, ist eine schmale Verteilung der Größe (und damit der resultierenden spektroskopischen Eigenschaften) notwendig, was durch die Entwicklung und den Einsatz einer mikrofluidischen Synthese dieser Partikel realisiert wird. 

Das Projekt wird gefördert durch DFG-Gemeinschaftsanträge unter der Nummer FR 1348/31-1; AOBJ 637250.