Interdigitale Aptamer‐Sensoren mit komplementären Messkanälen zur schnellen Detektion kleiner Moleküle in Biofluiden

KURZFASSUNG Die schnelle und dezentrale Quantifizierung von niedermolekularen Biomarkern ist für die patientennahe Diagnostik (Point‐of‐Care, POC) unerlässlich, doch ihr zuverlässiger Nachweis in biologischen Flüssigkeiten bleibt eine Herausforderung. Um dieses Problem zu adressieren, stellen wir hier eine elektrochemische Aptamer‐Sensorplattform vor, welche eine komplementäre Signalumwandlungsstrategie an zwei Elektroden einsetzt. Durch die Integration zweier räumlich durch einen Spalt getrennten interdigitalen Arbeitselektroden mit selektiven selbstorganisierten Monoschichten (SAM) ermöglicht das System die zielgerichtete Freisetzung und Bindung von Methylenblau‐komplementären DNA‐Sonden (MB‐cDNA). Diese Konfiguration minimiert das Hintergrundrauschen und ermöglicht einen effizienten diffusiven Transport der Sonde zwischen den Elektroden, wodurch eine robuste komplementäre Signalwandlung erreicht wird. Die Plattform erlaubt einen schnellen (≤30 min.) Nachweis kleiner Moleküle (Dopamin und Cortisol) mit geringen Probenvolumina (30 µL) in unterschiedlichen biologischen Flüssigkeiten, einschließlich künstlicher Cerebrospinalflüssigkeit (aCSF), humanem Serum und Speichel. Der Signalumwandlungsmechanismus bleibt über verschiedene Zielmoleküle und Probentypen hinweg wirksam und erforderte lediglich eine Anpassung der DNA‐Sequenz. Insgesamt bietet der Ansatz eine vielseitige elektrochemische Sensorarchitektur mit breitem Potenzial für die schnelle, quantitative Analyse kleiner Moleküle in komplexen biologischen Medien.