Berlin 2005 – scientific programme

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MA: Magnetismus

MA 31: Magnetische Partikel/Cluster II

MA 31.7: Talk

Wednesday, March 9, 2005, 12:30–12:45, TU H1012

Transport und Positionierung von Biomolekülen mit magnetischen Markern — •Michael Panhorst¹, Paul-Bertram Kamp², Jörg Schotter¹, Günter Reiss¹ und Hubert Brückl¹ — ¹Fakultät für Physik, Universität Bielefeld, Universitätsstr. 25, D-33615 Bielefeld — ²Fakultät für Biologie, Universität Bielefeld

Kommerziell erhältliche magnetische Marker werden in verschiedenen biomedizinischen Anwendungen genutzt. Die Marker gibt es je nach Anwendung in unterschiedlichen Konfigurationen (Größe, Matrix, Oberflächenfunktionalisierung, magnetische Eigenschaften …). Diese magnetischen Marker und damit auch die angebundenen Biomoleküle, können über externe Magnetfelder manipuliert werden.

Ein on-chip Manipulationssystem wurde entwickelt, das den Transport von magnetischen Markern und eine genaue Positionierung auf der Chipoberfläche erlaubt. Dazu werden Gold-Leiterbahnen auf einem Si-Wafer mit optischer Lithographie strukturiert und mit 100 nm SiO₂ abgedeckt. Ströme bis zu 100 mA durch die Leiterbahnen erzeugen dabei Magnetfelder, durch die die paramagnetischen Marker magnetisiert und ausgerichtet werden. Die Marker folgen dem Gradienten zum nächsten lokalen Maximum des Magnetfeldes.

Durch ein spezielles Design der Leiterbahnen können magnetische Marker (Durchmesser: 1,5 µm) exakt auf einem 2x2 µm² großen Sensor positioniert werden. Mit der Untersuchung von Bindungskräften zwischen zwei Biomolekülen (gezeigt am Beispiel von Streptavidin-Biotin und Avidin-Biotin) wird eine weitere Anwendung dieses Manipulationssystems vorgestellt.