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Ausschreibender Bereich: ICS-8 - Bioelektronik
Kennziffer: D157/2018, Physik, Biophysik, Elektrotechnik

Doktorarbeit: Magnetisches Frequenzmischungsverfahren zur Quantifizierung magnetischer Nanopartikel für die Immunodetektion von Mykotoxinen

Motivation
Die Detektion von gesundheitsschädlichen Inhaltsstoffen in Lebensmitteln ist weltweit von großer Bedeutung. In der Lebensmittelindustrie muss sichergestellt werden, dass keine giftigen Substanzen in die Produkte gelangen. Sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen können bereits in kleinen Mengen für den Menschen gefährlich sein. Mykotoxine sind eine häufige Ursache von Lebensmittelvergiftungen, wenn verschimmelte Lebensmittel verzehrt wurden. Derzeit fehlt es an zuverlässigen und sensitiven vor Ort einsetzbaren Schnelltestverfahren. Etablierte Labor-basierte Analysen sind aufwändig und zeitraubend.

Ziele und Vorgehen
Unser Ziel ist die Entwicklung eines kleinen handlichen Geräts zum Nachweis von Mykotoxinen in flüssigen Lebensmitteln. Dazu soll eine neuartige magnetische Analysemethode erforscht werden, um auf Basis des Frequenzmischungsverfahrens einen Nachweis von Mykotoxinen mittels spezifisch funktionalisierter magnetischer Nanosonden-Marker zu realisieren. In einem magnetischen Gradientenfeld können die Nanosonden aus größeren Volumina magnetisch separiert und damit aufkonzentriert werden. Für eine Unterscheidung verschiedener Toxine in einem Analyseschritt sollen unterschiedlich funktionalisierte Nanosonden verwendet werden, die anhand ihrer verschiedenen nichtlinear-magnetischen Antwort unterschieden werden sollen und somit als charakteristische Marker für den Verunreinigungstyp dienen.

Ihr Aufgabengebiet
Magnetische Nanosonden werden einer Zweifrequenz-Magnetfeldanregung ausgesetzt und das Amplituden- und Phasen-Spektrums ihres nichtlinear-magnetischen Response gemessen. Damit sollen verschiedene Nanosonden hinsichtlich ihrer Eignung zur magnetischen Abtrennung von Toxinmolekülen und ihrer magnetischen Detektierbarkeit charakterisiert werden. Das nichtlinear-magnetische Messverfahren soll weiter erforscht werden und auf Basis der Erkenntnisse ein portables Messgerät für die vor-Ort-Immunodetektion von Toxinen realisiert werden. Das Gerät soll drahtlos von handelsüblichen Mobilgeräten angesteuert und ausgelesen werden können, indem eine App mit einfacher Nutzerführung implementiert wird.

Ihr Profil
Sie sind Master-Absolvent(in) der Physik, der Biophysik, der Elektrotechnik oder eines vergleichbaren Studiums und haben fundierte Kenntnisse auf mindestens einem der folgenden Gebiete:

  • Nanotechnologie
  • Magnetfeldsensorik
  • Immunodetektion
  • Messverstärker
  • Messgeräteentwicklung
  • Mikrocontroller-Programmierung
  • App-Programmierung

Gerne werden wir Sie bei der Einarbeitung unterstützen.

Unser Angebot

  • Eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
  • Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
  • Kooperation mit Projektpartnern in Deutschland, Frankreich, Korea und China
  • Teilnahme an Projekttreffen sowie internationalen Tagungen
  • Die Stelle ist auf 3 Jahre befristet.
  • Der Umfang der Aufgabenstellung ist so gewählt, dass die Promotion in drei Jahren erfolgreich abgeschlossen werden kann.
  • Sie können Ihren Doktortitel an der RWTH Aachen erwerben.

Das Forschungszentrum Jülich möchte mehr Mitarbeiterinnen in diesem Bereich beschäftigen. Wir sind daher an der Bewerbung von Frauen besonders interessiert. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen sind uns willkommen.

Bewerbungen
Haben wir Ihre Neugierde und Ihr Interesse geweckt? Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte. Bitte senden Sie Ihre Bewerbung im pdf-Format per e-mail an: h.-j.krause@fz-juelich.de
Prof. Dr. Hans-Joachim Krause
Institute of Complex Systems: Bioelektronik (ICS-8)
Forschungszentrum Jülich
52425 Jülich