MIKA

„MIKA“ ist auf die Entwicklung eines innovativen Nachweisfahrens für Mikroschadstoffe in Wasser fokussiert. Die Basis für die effiziente Detektion verschiedener Schadstoffklassen wird durch die Kombination eines Edelmetallnanopartikel-Arrays mit einer Molekül-selektiven Methode realisiert. Die Nanopartikel werden dabei als Spots in einem Array angeordnet und mit Aptameren funktionalisiert. Diese DNA-basierten Rezeptoren binden ausgewählte Leitindikatoren für eine Kontamination in Abwasserproben: Carbamazepin, Diclofenac und Benzotriazol.

Die Bindung an den Aptamer-Rezeptoren erfolgt durch molekulare Affinität und liefert erste Hinweise über die Schadstoffklasse und Moleküleigenschaften. Die Bindung wird im sichtbaren Spektralbereich durch die Verwendung einer neuartigen Detektoreinheit mit ortsauflösender bildgebender Spektroskopie nachgewiesen.

Die komplexen Spectral-Imaging-Daten werden mittels KI ausgewertet, um eine schnelle Aussage über die Rezeptoranbindung und somit zur Molekülklasse treffen zu können. Diese Messmethode ist markierungsfrei und perspektivisch vor-Ort fähig. Darüber hinaus wird die Spezifität durch die Verwendung der oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie (SERS) erhöht, beruhend auf der Detektion von molekularer Fingerprintinformation. Die Edelmetallnanopartikel dienen hier als Verstärker des molekular-spezifischen Raman-Signals. Das Projekt „MIKA“ bringt regionale Partner zusammen, um gemeinsam die Vor-Ort-Detektion von Mikroschadstoffen zu ermöglichen.