Schnelle und kostengünstige molekulare Infektionsdiagnostik

Das Austrian Institute of Technology (AIT) entwickelt in Kooperation mit der DMCE GmbH (Danube Mobile Communication Engineering) und der Siemens AG einen CMOS-integrierten Biochip. Die Entwicklung wurde im Rahmen des von der Magna Diagnostics GmbH geleiteten BMBF- und FFG-geförderten Projektes „MinoLab“ durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, eine mobile Plattform für die schnelle und kostengünstige molekulare Infektionsdiagnostik zu realisieren. Hierbei werden alle erforderlichen Analyseschritte an der Oberfläche magnetischer Partikel („Beads“) realisiert, welche mittels magnetischer Kräfte durch eine kreditkartengroßen Plastikkarte transportiert werden, die in ein Analysegerät gesteckt wird.

Der Nachweis der Infektions-charakteristischen Moleküle erfolgt durch die spezifische Anbindung der Beads an die Oberfläche des Biochips. Hierbei beeinflusst das magnetische Streufeld eines gebundenen Beads den elektrischen Widerstand einer darunterliegenden sogenannten Tunnel-Magnetowiderstands (‚TMR‘) Sensor-Zelle, welcher über den CMOS-Chip ausgelesen wird. Auf dem Biochip sind insgesamt über hunderttausend Sensor-Zellen in 128 Sub-Feldern integriert, wodurch eine sensitive und hochdynamische Detektion von Duzenden von Krankheitserregern gleichzeitig ermöglicht werden kann. Die Abbildung zeigt den magnetischen Biochip in verschiedenen Zoom-Faktoren vom Gesamt-Biochip hinunter bis zu den einzelnen Sensor-Zellen.

Kontakt: Dr. Giorgio C. Mutinati, AIT Austrian Institute of Technology
giorgio.mutinati@ait.ac.at