Diese Arbeit basiert auf einem Biosensor mit metasurfaclichem Plasmonresonanz (MetaSPR) und entwickelt eine neue Methode zur Affinitätsbewertung unter Verwendung eines hochsensiblen MetaSPR-Chips. Gleichzeitig wurden hochpräzise mikrofluidische Durchfluss- und hochdurchsatzfreie Mikroplatten-Plattformen zur Affinitätsmessung ohne Rohre geschaffen, um die Mängel bestehender Methoden auszugleichen. Es wurden MetaSPR-Chips mit Nanoporenstruktur hergestellt und deren physikalische Struktur sowie optische Eigenschaften mittels Rasterelektronenmikroskop und Enzymimmunoassay charakterisiert. Tests mit Glycerinlösungen unterschiedlicher Brechungsindizes zeigten, dass die Chips eine sehr hohe Empfindlichkeit gegenüber Brechungsindexänderungen besitzen und eine gute Korrelation zwischen Signalantwort und Brechungsindexänderung besteht (r²=0,995). Mit der WeSPR-Geräteserie wurde ohne komplexe optische Bauteile die Affinität für verschiedene Molekülpaare erfolgreich gemessen, wobei die kinetischen Parameter Assoziationsrate (Kₐ), Dissoziationsrate (K_d) und Dissoziationskonstante (K_D) mit verfügbaren Daten übereinstimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass beide entwickelten Plattformen die Bindungs- und Dissoziationsprozesse molekular hochsensitiv, in Echtzeit und markierungsfrei überwachen können und exzellente Genauigkeit, Stabilität sowie Universalität besitzen, wodurch eine effiziente, empfindliche, tragbare und kostengünstige Technik zur Untersuchung biomolekularer Wechselwirkungen bereitgestellt wird, mit breitem Anwendungspotenzial in Lebenswissenschaften, Arzneimittelentwicklung und Screening.

metasurfaclicher Plasmonresonanz;biologischer Chip;Affinität;molekulare Wechselwirkung;Arzneimittelscreening