Universität Bielefeld SFB 613

1. Universität Bielefeld SFB 613 K3 Einzelmoleküldetektion und –Manipulation in räumlicher und zeitlicher Auflösung mit magnetischen Mikrosystemen • Hütten 1, G. Reiss 1, J. Mattay 2 • 1 Dünne Schichten und Nanostrukturphysik, Fakultät für Physik, Universität Bielefeld • 2Organische Chemie (OCI), Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld Ziele: Entwicklung einer Analyseumgebung, mit deren Hilfe der Bindungsprozess zwischen zwei Molekülen durch magnetoresistive Sensorik zeitlich und räumlich beobachtbar ist und dabei die Bindungskräfte simultan gemessen werden können: • Arbeitsplan: • Aufbau und Evaluierung der Analyseumgebung • Magnetische Kraftspektroskopie von Biotin und • Streptavidin als Modellsystem • Die chemische Synthese von Cobalt – • Nanopartikeln in einem Dendrimergerüst • Iterative mikrostrukturelle und magnetische • Charakterisierung der dargestellten Cobalt – • Nanopartikel • Beobachtung der molekularen Bindung von zwei • weiteren Modellsystemen des SFB 613 Resultate A) Ein magnetoresistives „Mikroskop“: B) Präparation Cobalt – Nanopartikeln in einem Dendrimergerüst TMR – Signalkette eines Sensors Dendrimerstabilisierte Cobalt-Nanopartikel Projektion der Bewegung eines magnetischen Pendels Publikationen [1] M. Panhorst, P. Kamp, G. Reiss, H. Brückl, ´Sensitive bondforce measurements of ligand-receptor pairs with magnetic beads´, Biosens. Bioelectron., 20 (2005) 1685. [2] J. Schotter, M. Panhorst, M. Brzeska, P.B. Kamp, A. Becker, A, Pühler, G. Reiss, H. Brückl, ´Molecular Detection with Magnetic Labels and Magnetoresistive Sensors´, In Nanoscale Devices - Fundamentals and Applications, Springer (R. Gross et. al. edt.) (2006) 35 – 46. [3] I. Ennen, V. Höink, A. Weddemann, A. Hütten, J. Schmalhorst, G. Reiss, C. Waltenberg, P. Jutzi, T. Weis, D. Engel, A. Ehresmann, ´Manipulation of magnetic nanoparticles, by the strayfield of magnetically patterned ferromagnetic layers´, J. App. Phys. 102 (2007) 013910. [4] C.Albon, M. Schilling, K. Rott, G. Reiss, A. Hütten, ´Tunneling magnetoresistance sensors towards single molecule detection´, accepted for publication in Biosensors & Bioelectronics, 2008

2. a Universität Bielefeld SFB 613 K3 Zusatzinformation Appendix zu A): Abbildung 4.20: TEM-Aufnahme nur Anthracen-G1-Dendrimer und Histogramm der Partikelgröße. Appendix zu B): Dendrimer – Aufbau: Dendrimer – Synthese: Dendrimerstabilisierte Cobalt-Nanopartikel: Mit 6 Mit Anthracen gekoppelte 1 Mit 1 und TOPO Lichtmikroskopischer TMR-Messstand mit Fluoreszenz-Mikroskop: 40 k€ Personal und Investition: Dipl. Chem. Michael Peter Diplomarbeit Juni 2008: „Funktionalisierung von Cobalt-Nanopartikeln“, Universität Bielefeld Dipl. Phys. Dieter Akemeier Diplomarbeit Dezember 2008: „Herstellung, Charakterisierung und Anwendung von GMR-Sensor-Arrays-Chips zur Detektion von Biomolekülen“, Universität Bielefeld