Forschung & Entwicklung

Schadstoff-Schnelltest

19.09.2012

Bei einem neuen einstufigen Analyseverfahren stellen Silber-Nanodrähte zugleich Test- und Trennmedium dar und verbinden so zwei Analyseschritte miteinander, um Erreger und Schadstoffe schneller nachweisen zu können.

Yao-Wen Huang, Jing Chen, Yiping Zhao und Justin Abell vor der Bedampfungsanlage im UGA Nanoscale Science Center

Bei der Oberflächen-verstärkten Raman-Spektroskopie (SERS) wird eine Änderung der Laserfrequenz durch Lichtstreuung gemessen und über die charakteristische Raman-Verschiebung, die jede Molekülverbindung zeigt, eine Identifizierung vorgenommen. Hierbei nutzt man aus, dass das normalerweise schwache Raman-Signal von Molekülen in der Nähe metallischer Oberflächen wie z.B. Silber, extrem verstärkt wird.
Amerikanische Wissenschaftler der University of Georgia (UGA) in Athens verwenden hierfür Silber-Nanodrähte in einer bestimmten Anordnung. Diese Nanostruktur sorgt dabei nicht nur für ein stärkeres Raman-Signal, sondern sie fungiert auch als Trennmedium für ein zweites Verfahren, die Dünnschicht-Chromatografie.
Hierbei kommt es darauf an, die zu detektierenden Moleküle, welche Bakterien oder Viren zuzuordnen sind, von störenden Substanzen wie Blut, Urin oder Speichel zu trennen. Normalerweise wird für dieses Verfahren eine große Probenmenge benötigt. Die Oberfläche der Silber-Nanodrähte sorgt dafür, dass nur eine geringe Menge der zu untersuchenden Substanz vorhanden sein muss.
Die Methode wurde an Gemischen mit Farbstoffen, Melamin, Milchsäure und Albumin getestet. Selbst bei Probenkonzentrationen unter 182 ng/ml gelang eine eindeutige Identifizierung in weniger als einer Stunde.

BioPhotonik NL19/2012

• http://nano.ovpr.uga.edu

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