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Der Schwerpunkt dieser Studie lag dabei im Vergleich des Einflusses von
Temperatur, Konvektion, Hybridisierungszeit, Regenerierbarkeit und DNA-Oberflächenbelegung
von geheizten und ungeheizten Sensoren.
Um eine möglichst stabile Elektrodenmodifizierung zu erhalten, wurden auch die
Bindungs- und Stabilitätseigenschaften verschiedener Sonden und Immobilisierungsmethoden
untersucht.
Die daraus gewonnenen Erkenntnisse dienen als Grundlage für die Konstruktion und
weitere Entwicklung von elektrochemischen DNA-Analyse-Chips.
3. Allgemeine Grundlagen
3.1 Aufbau und Funktion eines Biosensors
Als Sensor wird im Allgemeinen ein Bauelement oder eine Gruppe dieser
bezeichnet, die zur Charakterisierung des physikalischen oder chemischen Zustands
ihrer Umwelt eingesetzt werden können.
Für die chemischen Sensor wurde von der IUPAC (International Union of Pure and
Applied Chemistry) 1991 folgende Definition festgelegt:
„Ein chemischer Sensor ist eine Anordnung, die chemische Informationen in ein
analytisch nutzbares Signal umwandelt. Die erwähnten chemischen Informationen
können von einer chemischen Reaktion der Probe oder von einer physikalischen
Eigenschaft des untersuchten Systems herrühren“ 99 .
Nach Gründler sollen chemische Sensoren folgende Bedingungen erfüllen 100 :
- chemische Informationen in elektrische Signale umwandeln
- schnelle Ansprechzeiten besitzen
- lange Lebensdauer besitzen
- geringe Größe und Miniaturisierbarkeit besitzen
- spezifisch sein, das heißt auf einen oder eine Gruppe von Analyten
reagieren
- geringe Herstellungskosten besitzen
Beispiele dafür sind Glukose- und Sauerstoffsensoren. Glukosesensoren werden in
der Medizin zur Bestimmung des Blutzuckerspiegels eingesetzt. Das kann z. B. als
Eigenkontrolle des Patienten erfolgen. In den 90 Jahren wurden diese Sensoren so
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