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Arbeitsgruppe Biopolarisation

Wissenschaftliches Profil

Die Arbeitsgruppe „Biopolarisation“ hat ihren wissenschaftlichen Schwerpunkt in der Verfolgung und Weiterentwicklung des neuartigen technologischen Ansatzes, die optische Polarisierbarkeit biologischer Spezies mittels der Wechselwirkung des erzeugten elektromagnetischen Nahfeldes mit einer leitfähigen Spitze eines Rasterkraftmikroskopes zur Charakterisierung der biologischen Spezies zu nutzen. Gegenüber der üblichen optischen Detektion bietet die Auslese mittels Kelvin-Probe-Rasterkraftmikroskopie den Vorteil, dass sie nicht durch Streulicht beeinflusst wird und so eine um Größenordnungen höhere Genauigkeit erzielt werden kann. Der neuartige Forschungsansatz dient damit der Ergänzung bereits am Leibniz-IPHT vorhandener Charakterisierungsmöglichkeiten biologischer Spezies und wird insbesondere in Zusammenarbeit mit der Jenaer Biochip Initiative eingesetzt.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf der Charakterisierung und Weiterentwicklung von Chips mit implementierten oberflächennahen elektrischen Ladungsmustern. Erste Tests derartiger PolCarr®-Chips demonstrieren die stabile Anhaftung von DEAE-DEXTRAN(+). Damit öffnen sich vielversprechende Möglichkeiten zur spezifischen Anhaftung biologischer Spezies, insbesondere wird eine Charakterisierung der Biomaterialien ohne Trocknungsschritt möglich.

Interesse geweckt? Wir sind eine im Aufbau befindliche Gruppe und freuen uns über Interesse an Zusammenarbeit, insbesondere auch im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten.

Forschungsthemen

  • Untersuchung der optischen Polarisierbarkeit biologischer Spezies auf der µm- und nm-Skala
  • Entwicklung einer neuen Diagnosetechnik zur Korrelation von optischer Polarisierbarkeit und pathologischer Eigenschaften ausgewählter biologischer Spezies
  • Aufbau einer Datenbank zur optischen Polarisierbarkeit biologischer Spezies in Relation zu pathologischen Fragestellungen
  • Charakterisierung und Weiterentwicklung von volumenfunktionalisierten Trägermaterialien mit gezielter Ausnutzung von oberflächennahen elektrostatischen Kräften für spezifisches Anhaften von Biomaterialien

Adressierte Anwendungsfelder

  • Screening von pathologischen Spezies aus Körperflüssigkeit zur Erkennung von Infektionskrankheiten
  • Gerichtete Manipulation von Zellwachstum zur Untersuchung von Nervenzellen
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