Rationales Design von trifunktionellen Polyen-Farbstoffen für den Einsatz in der hochsensitiven Multiplex-Bioanalytik mittels oberflächenverstärkter Resonanz-Raman-Streuung

• Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Schlücker
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251872094

Funktionalisierte Edelmetallnanopartikel besitzen ein enormes Potential für die quantitative, hochsensitive Multiplex-Bioanalytik mittels oberflächenverstärkter (Resonanz) Raman-Streuung (SE(R)RS). Multiplexingkapazität, Quantifizierbarkeit, Sensitivität und Stabilität dieser SE(R)RS-Partikel hängen maßgeblich von den Eigenschaften der Raman-Reportermoleküle auf der Oberfläche des Metallkolloids ab. Derzeit fehlen allerdings Konzepte für maßgeschneiderte Raman-Reporter, welche alle erwünschten physikalischen und chemischen Eigenschaften in einer molekularen Leitstruktur vereinen. Zentrales Ziel dieses Vorhabens ist das rationale Design und die Synthese von trifunktionellen Raman-Farbstoffen mit hoher lokaler Symmetrie, kontrollierbar einstellbaren Markerbanden, maximalen Raman-Streuquerschnitten, starker Anbindung an das Metall bei minimalem Abstand, maximaler Oberflächenbedeckung sowie Einheiten zur hydrophilen Stabilisierung und Biokonjugation. Die Auswahl und Synthese von mindestens 10 verschiedenen Raman-Reportermolekülen erfolgt theoriegeleitet durch begleitende DFT-Berechnungen des jeweiligen Schwingungsspektrums. Signalstärke, Reproduzierbarkeit und Quantifizierbarkeit der neuen SERRS-Partikel werden zunächst in definierten kolloidalen Mischungen und dann in einem 10-plex-Immuno-SERRS-Assay getestet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen