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Die PTB organisierte den
4. Deutschen Ferrofluid-Workshop
vom 3.7. - 5.7. 2002.
Prinzip der Magnetrelaxometrie:
Aufgrund der unterschiedlichen magnetischen Relaxation gebundener und
ungebundener Nanopartikel lassen sich biochemische Bindungsreaktionen
mit hochauflösender SQUID-Magnetfeldmesstechnik nachweisen.
Mit diesem Verfahren wurden bereits Magnetische
Relaxations-Immunoassays (MARIA) in-vitro realisiert.
Denkbar sind aber auch in-vivo-Anwendungen z.B. in der
Tumordiagnostik.
Abb 1. Immobilisierung von magnetischen Nanopartikeln durch Antikörper-Antigen-Bindung
Vorteile des Verfahrens:
- Gebundene Partikel erzeugen ein spezifisches Signal,
das von den
Signalen ungebundener Partikel unterschieden werden kann.
Dadurch entfällt ein Waschschritt, der in herkömmlichen Assays
zur Entfernung ungebundener Marker notwendig ist.
- Dadurch ist auch die Untersuchung von Bindungskinetiken
mit Auflösung im Sekundenbereich möglich.
- Die kurze Messzeit erlaubt einen hohen Probendurchsatz.
- Im Unterschied zu optischen Methoden ist die Magnetrelaxometrie
auch bei nicht transparenten Proben, also auch in-vivo, einsetzbar.
- Die Verbindung von SQUID-Messtechnik und magnetischen
Nanopartikeln ermöglicht eine hohe Nachweisempfindlichkeit, die
auch für eine mögliche in-vivo-Anwendung vorteilhaft sein wird.
DFG-Projekt:
Gegenwärtig wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft das
Projekt "Charakterisierung und Optimierung der magnetischen und
hydrodynamischen Eigenschaften von Ferrofluiden für biomedizinische Anwendungen,
Harmonisierung der Messverfahren" im Rahmen des
Schwerpunktprogramms 1104 "Kolloidale magnetische Flüssigkeiten" (LINK)
gefördert.
Ziel ist die Optimierung der Messtechnik zur Charakterisierung von
magnetischen Nanopartikeln und die Entwicklung von Methoden
zur Herstellung geeigneter Partikel für biomedizinische
Anwendungen.
Ausgewählte Veröffentlichungen:
- Proceedings of the 4th German Ferrofluid Workshop Berlin 2002:
- p. 14: P Meindl, C Elster, L Trahms:
Bestimmung der Messunsicherheit bei der Messung der
Anfangssuszeptibilität von Ferrofluiden
Download abstract
- p. 15: D Eberbeck, S Hartwig, U Steinhoff, L Trahms, T Götze, N Buske, K Landfester
Magnetische Kurzzeitrelaxometrie realer Ferrofluide
Download abstract
- p. 28: D Eberbeck, S Hartwig, U Steinhoff, L Trahms
Beschreibung des Néelschen Magnetisierungszerfalls in
Ferrofluiden mit schmaler Teilchengrössenverteilung
Download abstract
- Haller, A.; Matz, H.; Hartwig, S.; Kerberger, T.; Atzpadin, H.;
Trahms,L.
Low Tc SQUID Measurement System for Magnetic Relaxation
Immunoassays in Unshielded Environment
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2001, 11(1)
, 1371-1374
- A Haller, S Hartwig, H Matz, J Lange, T Rheinländer,
R Kötitz, W Weitschies and L Trahms
Magnetic nanoparticle relaxation measured by a
low-Tc SQUID system
Superconductor Science and Technology ,1999,12(11),956-958
Download paper (abstract free) from IoP:
A.Haller et al., Supercond. Sci. Technol., 12, 956
- Kotitz R.; Weitschies W.; Trahms L.; Semmler W.
Investigation of Brownian and Neel relaxation in magnetic fluids
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1999, 201(1)
, p. 102-104
- Matz H.; Drung D.; Hartwig S.; Grosz H.; Kotitz R.; Muller W.; Vass
A.; Weitschies W.; Trahms L.
A SQUID measurement system for immunoassays
Applied Superconductivity, 1999, 6(10), p. 577-583
- Kotitz R.; Weitschies W.; Trahms L.; Brewer W.; Semmler W.
Determination of the binding reaction between avidin and biotin
by relaxation measurements of magnetic nanoparticles
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1999, 194(1)
, p. 62-68
- R. Kötitz, T. Bunte, W. Weitschies,L. Trahms
Superconducting quantum interference device-based
magnetic nanoparticle relaxation measurement as a novel
tool for the binding specific detection of biological binding
reactions.
Journal of Applied Physics, 81(8), p. 4317, 1997
Copyright (1997) American Institute of Physics.
This article may be downloaded for personal use only.
Any other use requires prior
permission of the author and the American Institute of Physics.
The article may be found at AIP :
R. Kötitz et al., J App Phys 81, 4317
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- R. Kotitz, H. Matz, L. Trahms, H. Koch, W. Weitschies,
T. Rheinlander, W. Semmler, T. Bunte
SQUID based remanence measurements for immunoassays.
IEEE Trans. Appl. Supercond. , 1997, 7
, pp. 3678-81
- Weitschies W, Kotitz R, Bunte T, Trahms L
Determination of relaxing or remanent nanoparticle
magnetization provides a
novel binding-specific technique for the evaluation
of immunoassays.
Pharm. Pharmacol. Lett. , 1997, 7
, pp. 1-7
- D V Berkov and R Kötitz
Irreversible relaxation behaviour of a general class of magnetic systems.
J. Phys.: Condens. Matter, 1996, 8
, p. 1257-1266
Download paper (abstract free) from IoP:
Berkov D, Kotitz R;J. Phys. Condens. Matter, 1996, 8 1257-1266
- Koetitz, R.; Fannin, P.C.; Trahms, L.
Time domain study of Brownian and Neel relaxation in
ferrofluids.
Journal of Magnetism and Magnetic materials, 1995, 149
, p. 42-46
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