Das Gebiet der Optofluidik zielt auf die Untersuchung der Licht/Fluid-Wechselwirkung ab und hat einen besonders starken Einfluss auf dem Gebiet der Bioanalytik [1]. Um den technologischen Anforderungen zukünftiger Anwendungen gerecht zu werden, werden optofluidische Bauelemente zunehmend in monolithische On-Chip-Umgebungen integriert, mit dem Ziel, den Einsatz von optischen Massenkomponenten auf ein absolutes Minimum zu reduzieren. Neben Beispielen wie dem Einfangen von Partikeln [2] oder der Energiegewinnung [3] ermöglicht die Optofluidik die präzise Steuerung der Licht/Fluidik-Wechselwirkung, die in den allermeisten Fällen durch die Kopplung von optischen Wellenleitern mit der Mikrofluidik realisiert wird, was zu hochintegrierten Bauelementen mit ultrakleinen geometrischen Grundflächen führt [4]. Zwei vielversprechende Anwendungen, die im Rahmen der integrierten Mikrofluidik besonders anspruchsvoll sind, sind die Verfolgung einzelner Nano-Objekte und die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS). Das Verfolgen einzelner Nano-Objekte ist sehr wichtig, da es die Messung der Dynamik diffundierender Nanopartikel (NPs) innerhalb von biomolekularen Lösungen ermöglicht und kritische Informationen über z.B. Wechselwirkungen auf der Molekülebene [5], Selbstorganisationspfade [6] und die Aktivität von Komponenten auf der Nanoskala, wie z.B. molekulare Motoren [7], aufdeckt. Die Kombination von Mikrofluidik und SERS auf der Basis eines integrierten Wellenleiters ist ein vielversprechender Ansatz, um Anwendungen zu erschließen, die mit heutiger Technologie nicht erreichbar sind. Erste Versuche, planare Wellenleiter in mikrofluidische Umgebungen zu integrieren, beruhen auf antiresonanten optischen Wellenleitern (PFEILE) [17, 18], während komplexe Herstellungsverfahren und ein schwieriger Zugang zum Kernbereich ihre weit verbreitete Verwendung verhindert haben.
Das Projekt wird gefördert durch den DFG-Gemeinschaftsantrag unter der Nummer SCHM 2655/15-1; AOBJ 665732.