Mit der thermo-optischen Analyse lassen sich Biomoleküle aller Art schnell und zuver- lässig charakterisieren.
Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen sind bisher nur mit großem apparativem und präparativem Aufwand zu messen. Die Analysen werden häufig unter künstlichen Bedingungen durchgeführt, da beispielsweise ein Teil der Probenmoleküle fest an eine Metalloberfläche, meist aus Gold, gebunden werden muss.
In diesem Projekt wurden die theoretischen und experimentellen Grundlagen für ein neues Verfahren geschaffen – die thermo-optische Biomolekülanalyse. Dieses Verfahren basiert auf Fluoreszenz, also einem kurzen, spontanen Leuchten eines elektronisch angeregten Systems. Damit lassen sich die Wechselwirkungen zwischen Molekülen direkt in einer Flüssigkeit ohne Oberflächenbindung analysieren.
Ziel war es, ein Messgerät zu entwickeln, das als Zusatzmodul zu handelsüblichen Mikroskopen eingesetzt werden kann. Mit diesem Gerät soll die thermo-optische Molekülmanipulation an DNA und Proteinen, aber auch an biologischen Membranen durchzuführen sein. Auf technischer Seite müssen dazu eine robuste Messoptik, eine Mikrofluidik sowie eine Softwaresteuerung entwickelt werden. Das Verfahren muss außerdem seine Praxistauglichkeit bei der Vermessung biologischer Proben unter Beweis stellen. Heterogene biologische Proben und Empfindlichkeit stellen besondere Herausforderungen an die Messgeräteentwicklung.
Nach Integration und Abstimmung der einzelnen Komponenten liegt nun das Muster eines funktionsfähigen Messgeräts als Mikroskop-Add-on vor. Mit diesem kann die Methode an allen gängigen Fluoreszenzmikroskopen eingesetzt werden. Die Technologie wird künftig von der NanoTemper Technologies, einer Firmengründung aus der LMU heraus, weiterentwickelt (www.nanotemper.de). Damit soll das Potenzial der vielseitigen Plattformtechnologie in weiteren Anwendungsgebieten genutzt werden.
