Pilotaktion Typ 1: OR-EL doo Organska Elektronika – Optimierung des Adhäsionspotentials von polymeren Trägermaterialien für die Immobilisierung von Biomolekülen
Ziel: OR-EL ist ein Unternehmen, das sich mit der Forschung und Entwicklung von multiparametrischen Diagnosewerkzeugen befasst, mit besonderem Schwerpunkt auf der OLED-Technologie. In der Entwicklung eines neuen Point-of-Care-Biosensors führt die Verbesserung der Immobilisierung von Biomolekülen (Biosonden) auf der aktiven Oberfläche des Biosensors zu breiteren Anwendungsmöglichkeiten. Die hier verwendeten polymeren Substrate, z.B. Polyethylen (PE), mit einer niedrigeren Oberflächenenergie neigen ohne irgendeine Art von Oberflächenbehandlung zu schlechten Anhaftung der Biomaterialien. Ziel ist es, mit einer Korona-Oberflächenbehandlung und anschließender chemischer Oberflächenmodifikation eine höhere Biomaterial-Immobilisierung zu erreichen.
Durchführung: Die polymere PE-Substratoberfläche wird einer Corona-Behandlung unterzogen, die die Bildung von Carboxylgruppen an der PE-Oberfläche zur kovalenten Bindung der funktionellen Komponenten ermöglicht. Um diese maßgeschneiderten Oberflächen zu erhalten, wurden die coronabehandelten PE-Substrate in drei verschiedene organofunktionalisierte Silanlösungen getaucht. Zur Verifizierung der Oberflächenmodifikation wurden Kontaktwinkelmessungen, Zetapotential- sowie AFM-Messungen (Atomic Forced Microscopy) durchgeführt. Zur Identifizierung der verbesserten Immobilisierung der Biomoleküle wurden fluoreszierende Tracer eingesetzt.
Resulte: Die erfolgreiche Oberflächenmodifikation des Polyethylensubstrats konnte in der Kontaktwinkelmessung aufgrund der Erhöhung der Oberflächenenergie deutlich gezeigt werden. In der Zetapotentialmessung konnte eine deutliche Verschiebung der Zetapotentialkurve nachgewiesen werden und im AFM präsentierte sich eine modifizierte Topographie der PE-Oberfläche. Die Fluoreszenz-Messung zeigte einen wesentlich höheren Anteil an immobilisierten Biomolekülen.
Involved Partners: PCCL GmbH