Detailseite
Projekt
Ultrasensitive markierungsfreie biomolekulare THz-Detektion für Tumor Analytik: PCR-freie Detektion, Ausweitung des biomolekularen Anwendungsbereiches und biologische Relevanz
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Anja-Katrin Bosserhoff; Professor Dr.-Ing. Peter Haring Bolívar; Dr.-Ing. Anna Katharina Wigger
Fachliche Zuordnung
Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
Biochemie
Public Health, Gesundheitsbezogene Versorgungsforschung, Sozial- und Arbeitsmedizin
Biochemie
Public Health, Gesundheitsbezogene Versorgungsforschung, Sozial- und Arbeitsmedizin
Förderung
Förderung von 2015 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 272383922
Genomik und Proteomik versprechen die Gesundheitsversorgung mit tiefgreifenden Visionen wie prädiktive, präventive und personalisierte Medizin zu revolutionieren. Der enorme Fortschritt in diesen Bereichen ist eng an die Entwicklung von leistungsfähigen Methoden zur Identifizierung und Analyse von Biomolekülen und deren komplexen Interaktionen gekoppelt. Moderne Techniken bieten dabei eine Fülle von Informationen. Beim aktuellen Übergang von der einfachen „Beobachtung“ von Abhängigkeiten hin zum systembiologischen „Verstehen“ von Mechanismen, wird jedoch immer deutlicher, dass neue Analyseverfahren mit erweiterten Funktionalitäten, die Informationen auf verschiedenen biomolekularen Interaktionsebenen liefern können, entwickelt werden müssen.THz-Technologien haben erwiesenermaßen ein enormes Potenzial, um markierungsfrei biomolekulare Systeme untersuchen zu können, da makromolekulare Schwingungen und biomolekulare Wechselwirkungen resonant in diesem Frequenzbereich sind. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von wettbewerbsfähigen Verfahren zur markierungsfreien Biomolekülanalyse mit elektromagnetischer Strahlung (EM) im Terahertz Frequenzbereich. Das Projekt basiert auf der erfolgreichen Demonstration von PCR-freier DNA-Detektion mittels frequenzselektiver Oberflächen. In diesem Projekt wird nun das Potenzial der ultra-sensitiven markierungsfreien biomolekularen Detektion für den Bereich der Tumorforschung evaluiert. Nachdem in der ersten Projektphase eine weltweit unübertroffene PCR-freie Detektionsempfindlichkeit nachgewiesen wurde, konzentrieren sich die neuen Aktivitäten auf: die Ausweitung der Anwendbarkeit auf andere Biomolekülsysteme und auf die Demonstration der fundamentalen biologischen Relevanz der THz Analysen. Die Reproduzierbarkeit der Protein-Analysen und Sensor Funktionalisierung wird in dieser zweiten Projektphase durch eine neue Aktivität im Bereich der Integration von Mikrofluidik adressiert.Um die Forschungstätigkeit im Projekt zu fokussieren, werden sich alle experimentellen Analysen auf tumorbedingte biomolekularen Fragestellungen konzentrieren und anhand von Referenzmessungen validiert werden. Durch aufkommende neue molekülbasierte Therapien werden die Analysen von Biomarkern heutzutage immer relevanter. Darüber hinaus ist das Verständnis der komplexen Prozesse der Tumorentwicklung und des Wachstums essentiell. In diesem Projekt planen wir die Arbeiten auf einen detaillierten Vergleich der Ergebnisse aus den Messungen mit den THz Biochips mit bekannten validierten vorherigen Ergebnissen und Untersuchungsmethoden aus dem Stand der Technik zu fokussieren.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
