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Aus drei unterschiedlichen Proteinkomponenten wurden vier supramolekulare Proteinarchitekturen auf Elektroden für den selektiven Substratnachweis aufgebaut. Der supramolekulare Aufbau im Multischichtformat wird durch das Einbetten eines Redoxproteins (Cytochrom c) sowie zweier unterschiedlicher Enzyme (Cellobiosedehydrogenase und Laccase) mittels carboxymodifizierter Siliziumdioxidnanopartikeln realisiert. Die unterschiedlichen Multiproteinsysteme ermöglichen jeweils die Einzeldetektion als auch in dem Triproteinsystem eine duale Detektion zweier unterschiedlicher Analyte: Laktose und Sauerstoff. Die Kontrolle der Enzymaktivität – das heißt, das selektive Anschalten der Bioelektrokatalyse – wird durch das angelegte Potential erreicht, da hierdurch der Redoxzustand von Cytochrom c vorgegeben wird. Die beiden bidirektionalen Signalketten im dem Triproteinansatz arbeiten in einer unseparierten Matrix, ohne dass die Anwesenheit des anderen Biokatalysators störend wirkt. Damit konnte eine bidirektionale Elektronentransferkette basierend auf intermolekularen Elektronentransferschritten zwischen immobilisierten Biomolekülen etabliert werden.

6.2 - Fortgeschrittene biomolekülbasierte Architekturen auf Elektroden für die Entwicklung neuartiger Biosensoren