Anwendung von Biosensoren auf Nanomaterialbasis für die Gesundheitsdiagnostik

Diagnosen von multifaktoriellen Krankheiten sind immer schwierig aufgrund des Mangels an geeigneten Sensoren, die nicht nur die niedrige Konzentration molekular geprägter Polymere und Peptide erkennen können, sondern auch in der Lage sind, ein elektrisch messbares Signal aus biochemischen Wechselwirkungen zu erzeugen. Biosensoren auf Nanomaterialbasis sind in dieser Hinsicht die am meisten akzeptierten und vertrauenswürdigen Werkzeuge, die beide Zwecke mit vergleichsweise geringeren Kosten, Zuverlässigkeit und Transportfähigkeit erfüllen. Diese Sensoren basieren meist auf einer Vielzahl von Nanomaterialien, einschließlich Quantenpunkten, Kohlenstoffnanoröhren, Graphen, magnetischen Nanomaterialien, Nanofasern, optischen Nanoresonatoren und einigen geprägten Strukturen. Diese neuartigen Aspekte der Anwendungen eröffnen neue Einblicke in die materialwissenschaftliche Forschung, die sich auf biologische winzige Sensorelemente richtet, insbesondere auf die Erkennung von Elementen, die mit anderen physikalisch realisierbaren Detektionselementen nicht möglich sind. Anwendungen von Nanobiosensoren reichen von Umweltschutz durch Erkennung von Pestiziden, Wasserschadstoffen usw. bis zur Bestimmung von Arzneimittelrückständen in Lebensmitteln und Trinkwasser. Heutzutage werden sie in der forensischen Wissenschaft eingesetzt, dank der Möglichkeit der intrazellulären Erkennung. Laserbasierte Sensoren auf Submikron-Ebene sind in der Lage, Organismen in lebenden Zellen zu erkennen. Das endgültige Ziel ist natürlich die Entwicklung von Lab-on-a-Chip, die die derzeitige medizinische Versorgung revolutionieren wird und für alle Bevölkerungsschichten erschwinglich sein sollte.