Optofluidische Sensoren vereinen mikrofluidische Systeme mit optischer Messtechnik und eröffnen damit neue Möglichkeiten für die hochpräzise Analyse verschiedenster Substanzen. Durch die gezielte Führung von Flüssigkeiten auf mikro- oder nanostrukturierten Sensoroberflächen lassen sich komplexe Reaktionen kontrolliert auslösen und in Echtzeit auswerten. Diese Technologie findet in zahlreichen Bereichen Anwendung – von der Umwelt- und Materialanalytik bis hin zur medizinischen Diagnostik. Besonders im Bereich der Biodiagnostik zeigen optofluidische Sensoren ihr großes Potenzial: Sie ermöglichen den schnellen und sensitiven Nachweis von Biomolekülen direkt am Ort der Probenentnahme. Die Entwicklung dieser Systeme erfordert ein Zusammenspiel verschiedenster Disziplinen: von Physik und Optik über Ingenieurwissenschaften, Elektronik und Mechatronik bis hin zur Biologie. Daher werden am IFM in interdisziplinären Forschungsprojekten solche Sensorsysteme entwickelt – von der strukturellen Auslegung über die Herstellung mit modernen Strukturierungstechnologien bis hin zur Auswertung der Sensorsignale. Ein Forschungsschwerpunkt liegt in der Entwicklung innovativer Herstellungsverfahren für Mikro- und Nanostrukturen mit hoher Präzision und Reproduzierbarkeit. Hier kommen unter anderem die fokussierte Ionenstrahlbearbeitung, Interferenzlithographie sowie das Prägen mittels Ultraschallbonder zum Einsatz. Dabei werden auch grundlegende Materialfragen untersucht, etwa der Einfluss von Substratmaterialien, Beschichtungstechnologien oder Strukturgeometrien.
Ein konkretes Beispiel ist die Promotion von Rebecca Vornweg, in der gezielt Submikrometerstrukturen in Gold für den Einsatz in einem optischen Sensor zur Anwendung in der Biodiagnostik erforscht werden. Diese Strukturen ermöglichen eine hochsensitive Detektion, indem sie gezielt fluoreszierendes Licht verstärken und somit biochemische Bindungen auf der Sensoroberfläche sichtbar machen.