text: Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Dynamik suspendierter magnetischer Nanopartikel (MNP) in rotierenden Magnetfeldern (RMF) für die Entwicklung eines homogenen Bioassays welches die direkte quantitative Detektion von Proteinen in einer Lösung ermöglicht. Das entwickelte Messsystem detektiert mit Hilfe von Fluxgate-Magnetometern das Streufeld der durch das Magnetfeld induzierten Magnetisierung einer MNP-Probe. Die gradiometrische Sensoranordnung ermöglicht eine störungsfreie und empfindliche Detektion von verschiedenen MNP-Typen. Zur Analyse der Rotationsdynamik wird der Phasenwinkel zwischen dem rotierenden Magnetfeld und der Magnetisierung der MNP-Proben bestimmt, welcher in dem untersuchten Konzentrationsbereich eine von der Partikelkonzentration unabhängige Charakterisierung der MNP ermöglicht, wie die Bestimmung der hydrodynamischen Partikelgröße. Numerische Lösungen der Fokker-Planck Gleichung sowie ein abgeleitetes empirisches Modell wurden zur Evaluierung der RMF-Messergebnisse sowie des Bioassays verwendet. Das Bioassaykonzept beruht auf einer Änderung des gemessenen Phasenwinkels, die durch die spezifische Anbindung der zu quantifizierenden Proteine an die Partikel hervorgerufen wird. Messungen mit verschieden geformten Nanopartikeln, bestehend aus Einzel- und Verbundkernen, lieferten eine sehr gute Übereinstimmung mit den Simulationen. Die Ergebnisse wurden zusätzlich durch unabhängige Charakterisierungsmethoden bestätigt, wie der dynamische Lichtstreuung. Experimente mit sphärischen Nanopartikeln, die aus Einzelkernen bestehen, durch den Brown'schen Relaxationsprozess dominiert werden und mit Protein G funktionalisiert sind, konnten eine quantitativen Proteindetektion mit dem RMF-Bioassaykonzept demonstrieren. Für diesen Partikeltyp wurde ein Kerndurchmesser von 30 nm als Optimum ermittelt, da die Partikeldynamik noch signifikant durch kleine, an die Partikeloberfläche anbindende Proteine beeinflusst wird sowie eine Dominanz der Brown'schen Relaxation sichergestellt ist. Die Anwendung von MNP mit Verbundkernen mit größeren hydrodynamischen Abmessungen sowie einer teilweisen Dominanz der Néel'schen Relaxation war weniger geeignet zur direkten Detektion von Proteinen, solange keine Quervernetzungseffekte ausgenutzt wurden. Schließlich konnte mit Streptavidin-funktionalisierten MNP die prinzipielle quantitative Analyse von Proben, die den medizinisch relevanten Biomarker HER2 enthalten, demonstriert werden.