Nichtgleichgewichts-Sensing mit Unselektiven Künstlichen Rezeptoren

• Antragsteller: Dr. Frank Biedermann
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Analytische Chemie ; Biologische und Biomimetische Chemie ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 287182843

Ein neuartiges Nichtgleichgewichtsverfahren zum Sensing von biologisch relevanten Analyten in wässrigen Medien wird vorgeschlagen, welches sich nicht-selektiver künstlicher Rezeptoren bedient. Zunächst wird gezeigt, dass – entgegen der allgemeinen akzeptierten Strategie für Sensing mittels supramolekularen Chemosensoren – für die simultane Identifizierung und Quantifizierung von Analyten im Idealfall sogar ein unselektiv-bindender Rezeptor ausreichen kann. In der Tat werden in unserer Methode vorher unberücksichtigte Analyt-indikative kinetische Informationen experimentell zugänglich und für die Analyt-Identifikation berücksichtigt. Mit den fundamentalen Grundlagen, die in diesem Forschungsvorhaben erarbeitet werden, wird es zukünftig möglich sein auch preiswerte und robuste künstliche Rezeptoren für Sensing-Anwendungen unter praktisch-relevanten Bedingungen einzusetzen, trotz der bisher als limitierend angesehen niedrigen Bindungsselektivität von künstlichen Rezeptoren und Wirten. In diesem Forschungsvorhaben wird unsere patentierte Methode weiterentwickelt und generalisiert (WP1) und für Hochdurchsatzmessungen erweitert (WP2). Schließlich wird die eine array-basierte kinetische Sensing Methode zur Analyt-Identifikation und Quantifizierung in komplexen Mischungen und Medien entwickelt (WP3).

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen