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Technische Universität Berlin - Bioelektronik

Nanotemplates

Für zukünftige bioelektronische Bauteile spielt die lokal kontrollierte Immobilisierung von Biomolekülen auf Halbleiteroberflächen eine zentrale Rolle. Bei den heute technologisch gefertigten Chips erfolgt die Strukturierung durch die Kombination von Schichtabscheidung und selektiver Abtragung mittels Photolithographie. Mit solchen Prozessen ist die Integration von Biomolekülen in Mikroelektronikchips nicht möglich, da die üblichen Ätz- und Temperschritte die biologischen Materialien zerstören. So bleibt nur die Möglichkeit, die Biomoleküle auf Mikrochips zu immobilisieren und die gewünschte Biofunktionalität mit dem integrierten Schaltkreis zu kombinieren. Zurzeit wird vor allem die elektrisch-assistierte Immobilisierung untersucht, um eine lokale Kontrolle der adsorbierten Biomoleküle zu gewährleisten. Dies kann durch Dotiergitter oder allgemein durch Nanotemplate erfolgen, wobei die mit der Photolithographie üblichen Strukturbreiten erreichbar sind (IHP-Technologien: 0.13 µm).

 

Mit diesem Ansatz werden darüber hinaus ganz neue Anwendungen möglich wie z.B. eine innovative Plattform für die Proteinkristallisation. Die Abbildung zeigt das simulierte Laue-Röntgenbeugungsbild einer 5 µm dünnen kristallinen Concanavalin-A-Schicht wie es im Reflexionsmodus erhalten würde, nach Birkholz, M, 2009 A thin film approach to protein crystallography. Nucl Instr Meth Phys B. 268: 414.

Das Gebäude und die Infrastruktur des IHP wurden finanziert vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung, von der Bundesregierung und vom Land Brandenburg.