Preisgünstige Druckmuster für die Diagnostik

Laserausdruckmuster auf Cellulosepapier lassen sich als Untergrund für biochemische High-Tech-Funktionalisierungen verwenden

04.07.2016 - Deutschland

Mit einem Standard-Laserausdrucker erstellte Druckmuster könnten als Plattform für kostengünstige organische Elektronik, Mikrofluidik oder Sensorik dienen. Wissenschaftler an der Humboldt-Universität zu Berlin haben jetzt ein Verfahren entwickelt, um gedruckte Mikromuster auf Papier selektiv zu beschichten und biologisch zu funktionalisieren. Solche funktionalisierten Muster bieten sich besonders für die Entwicklung preisgünstiger Technologien in der Analytik, Diagnostik und Sensorik an.

Um geeignet funktionalisierte Muster zu erzeugen, muss eine Beschichtung klar zwischen unbedruckter Papieroberfläche und gedrucktem Toner unterscheiden können. Durch ein biochemisches Selektionsverfahren identifizierten Steffi Große und Patrick Wilke aus der Arbeitsgruppe von Hans Börner an der Humboldt-Universität zu Berlin zwei verschiedene Peptide, die entweder an Cellulose oder am Toner anhaften. Mit diesen Peptiden beschichteten sie dann selektiv die unbedruckte Papierfläche beziehungsweise das gedruckte Tonermuster.

Peptide sind aus unterschiedlichen Aminosäuren aufgebaut und weisen verschiedene funktionelle Gruppen auf. Dies nutzten die Forscher aus und realisierten eine weitere Funktionalisierung durch durch "Post-coating-Funktionalisierung" mit fluoreszenzmarkierten Peptiden. "Durch Fluoreszenzmikroskopie sowie ortsaufgelöster Massenspektrometrie konnte die selektive Beschichtung sowie die anschließende Funktionalisierung beliebiger Muster gezeigt werden", berichten die Wissenschaftler. Der zugrundeliegende Prozess ist unkompliziert und verwandelt durch einfache Inkubation den Ausdruck eines handelsüblichen Laserausdruckers auf Cellulosepapier in Mikrodruckmuster, die mit biologischen Molekülen funktionalisiert sind und großes Potenzial für Mikroanwendungen haben.

Für die chemische Analytik und Diagnostik scheint diese Methodik äußerst vielversprechend, denn kostengünstige und praktische Einmal-Artikel für die Vorort-Diagnostik und -Sensorik sind derzeit stark gefragt. Cellulose ist ein verhältnismäßig günstiges Substrat und wird gerade als überaus vielseitiges Material wiederentdeckt.

Originalveröffentlichung

Steffi Große, Dr. Patrick Wilke, Prof. Hans G. Börner, "Ein einfacher Zugang zu funktionalen Mustern auf Cellulosepapier durch Kombination von Laserdruck und materialspezifischer Peptidadsorption"; Angewandte Chemie; 23 June 2016

https://www.chemie.de/news/158767/preisguenstige-druckmuster-fuer-die-diagnostik.html