Optisches Messsystem für biosensorische Anwendungen

Abstract:
Ein optisches Messsystem für biosensorische Anwendungen wird vorgestellt. Das kostengünstige Messsystem besteht aus den aufeinander abgestimmten Komponenten LED-Lichtquellen, Sensorchip mit Multilayerstruktur, Photodetektor (Photowiderstand) und elektrischer Signalverarbeitung. Die aus porösen Schichten bestehende Multilayerstruktur des Sensorchips erfüllt dabei mehrere Funktionen: Sie beeinflusst das spektrale Reflexionsverhalten der Oberfläche, sie nimmt durch ihre porige Struktur den (flüssigen) Analyt auf und sie wirkt durch die feinporigen Struktur (Poren im Bereich nm) als mechanischer Filter. Das grundlegende Messprinzip beruht auf der Veränderung des Reflexionsspektrums von Multilayer-Interferenzschichten bei Befüllung der porösen Schichten mit flüssigen Analyten. Die Multilayerschichten werden dabei aus porösem Silizium gebildet, das in einem einfachen elektrochemischen Verfahren aus kristallinem Silizium gebildet wird. Der Sensoraufbau wird vorgestellt, die Funktion wird an Messungen von unterschiedlichen organischen und wässrigen Lösungen demonstriert.