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Biosensoren erkennen frühzeitig Infektion durch Zeckenbiss

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Mithilfe eines speziellen optischen Biosensors sollen sich künftig Zeckenbisse und damit eine verbundene Infektion mit Borrelien frühzeitig erkennen lassen.

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Das Bild zeigt einen strukturierten Glas-Mikroflaschenresonator. Mit dessen Hilfe sollen sich Infektionen frühzeitig erkennen lassen.
Das Bild zeigt einen strukturierten Glas-Mikroflaschenresonator. Mit dessen Hilfe sollen sich Infektionen frühzeitig erkennen lassen.
(Bild: Fraunhofer IZM)

Lyme-Borreliose wird durch Zecken übertragen und ist oft nur schwer zu erkennen. Etwa jede zwanzigste bis jede dritte Zecke ist in Deutschland mit Borrelien befallen. Um eine Infektion frühzeitig zu erkennen, arbeiten Wissenschaftler an einem speziellen Biosensor. Im Projekt PoC-BoSens entwickeln Wissenschaftler ein tragbares Diagnostiksystem auf Basis optischer Mikrosensorik. Der Sensor detektiert dabei einen Biomarker, die auftritt, wenn sich Menschen mit den Bakterien infiziert haben. In dem Projekt werden erstmalig Flaschenmikroresonatoren mit einem mikrofluidischen System kombiniert. Dieser Ansatz ermöglicht es, Infektionen frühzeitig und vor allem schnell zu erkennen.

Glasflaschen-Resonatoren als Sensorelement

Flaschenmikroresonatoren sind sehr attraktive Sensorik-Strukturen die sich durch eine hohe Empfindlichkeit, gute Integrierungsmöglichkeiten und ihre minimale Größe auszeichnen. Projektkoordinatorin Dr. Alethea Vanessa Zamora Gómez vom Fraunhofer IZM sagt: „Der technologische Kern des Projektes ist der Einsatz von Glasflaschen-Resonatoren als Sensorelement. Sie eignen sich hervorragend für eine mehrkanalige Detektion von Zielmolekülen.“

Die Technologie hinter dem Diagnostiksystem kombiniert erstmalig photonische Transduktionselemente auf Basis dreidimensionaler Flaschenmikroresonatoren und eines mikrofluidischen Systems zum Transport der Testproben. Die Chip-Produktionskosten belaufen sich auf ungefähr 16,50 Euro, für das tragbare Auslesesystem werden Produktionskosten von rund 6000 Euro angestrebt.

In dem Projekt arbeitet ein internationales Konsortium aus den Forschungsbereichen Photonik, Mikrofluidik, Biochemie, Elektronik und Biomedizin zusammen. Aus Deutschland beteiligen sich das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM, die Diarect, die Scienion, der MDX Devices und der IfU Diagnostics Systems. Die Projektlaufzeit ist vom 1. April 2018 bis 30. März 2021, das Projektvolumen beträgt ungefähr 2,4 Mio. Euro.

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