Impedanz-Biochip - HZDR Innovation

Verdünnungsfreies Zählen und Überwachen von Zellen

Um die Zahl biologischer Spezies wie Bakterien in Flüssigkeit zu bestimmen, sind bislang aufwendige Verfahren wie das mikroskopische Auszählen von kolonieformenden Einheiten – in der Regel durch Verdünnen – oder die Bestimmung der optischen Dichte OD600 – in der Regel im Bereich 0,2 < OD600 < 2,0 – erforderlich. Mit unserem entwickelten Verfahren, einer Kombination aus Silizium-basiertem Chip und Impedanz-Messgerät, lässt sich die Anzahl von Zellen schnell, ohne zu Verdünnen und optik-frei für Zellkonzentrationen in einem Bereich, der 0,05<OD600<16,00 entspricht, in 10-30 µl Testflüssigkeit bestimmen.

Patentierte Technologie für breiten Einsatz in den Biowissenschaften

Der Impedanz-Biochip PolCarr^® steht für Polarisierbarer Träger (engl. PolCarr-polarizable carrier). Der Impedanz-Biochip PolCarr^® wurde für die Verwendung auf transparenten und flexiblen Siliziumdünnfilmen entwickelt.

Bei der Herstellung von PolCarr^®-Biochips wird Silizium durch Ionenimplantation in ein polarisierbares Trägermaterial mit oberflächennahen, elektrostatischen Gradientenkräften mit einer Reichweite von bis zu 200 Nanometern umgewandelt. PolCarr^® ist eine innovative Plattformtechnologie zum Zählen von Zellen und Biomolekülen in 10-30 µl Testflüssigkeit. Die Testflüssigkeit wird in die Ringelektrode pipettiert, die Zellen und Biomoleküle werden innerhalb der Ringelektrode des Impedanz-Biochips PolCarr^® immobilisiert und die Impedanz des Impedanz-Biochips PolCarr^® wird gemessen.

Patent: US 14/342,094

Funktionsweise und Anwendungsgebiete

Der Impedanz-Biochip PolCarr^® ist an ein Impedanz-Messgerät angeschlossen. Die Testflüssigkeit (10-30 µl) wird in die Ringelektrode pipettiert. Die gemessene Impedanzänderung des Impedanz-Biochip PolCarr^® hängt von der Zahl und Vitalität der Zellen in der Testflüssigkeit ab und wird mit wenigen Parametern modelliert sowie mit der Zahl und Vitalität der Zellen kalibriert. Das ermöglicht eine empfindliche Bestimmung der Zellkonzentration in einem Konzentrationsbereich, der einer 0,05<OD600<16,00 entspricht.

Es stehen zwei Arten von PolCarr®-Biochips zur Verfügung:

Biochips mit erhöhter elektrostatischer Anziehungskraft für negativ geladene Zellen (Biochip BS)
Biochips mit verbesserter elektrostatischer Anziehungskraft für positiv geladene Zellen (Biochip PS)

Vorteile des Biochips

Großer Dynamikbereich (0,05 < OD600 < 16,00)
Einfache Impedanzkalibrierung des Biochips
Selbstorganisierte Anhaftung elektrisch polarisierbarer Zellen und Biomoleküle
Schnelle und quasi kontinuierliche Messung und Analyse zur In-situ-Kontrolle
Hohe Robustheit der Funktionalität gegen Autoklavieren, Schockgefrieren und Inkubation
Minimaler Einsatz von flüssigem Testmaterial (10-30 μl)

Artikel zum Produkt

Was wir anbieten

Bestellen Sie den Impedanz-Biochip PolCarr® entsprechend Ihrer Anforderungen:

Positiv geladene Biochips BS zur Anhaftung negativ geladener Zellen (einfache Metallkontakte oder verdrahtet)
Negativ geladene Biochip PS zur Anhaftung positiv geladener Zellen (einfache Metallkontakte oder verdrahtet)

Bitte nutzen Sie für die Bestellung das Bestellformular.

Order Form PolCarr Biochip (348,69 kB)Bestellformular

Aktuelle Publikation

Die aktuelle Publikation mit dem Titel „Functionalized silicon substrates with stripe-patterned surface-near electrostatic forces for the self-organized, stable immobilization of biomolecules“ ist vom April 2021.

Artikel in Applied Surface Science, April 2021

Kontakt für Anfragen

Dipl. Phys. Stephan Krüger

Tel.: +49 351 260 2180

polcarr@hzdri.de