pte20150126013 Forschung/Entwicklung, Produkte/Innovationen

Neues Chip-Kalorimeter misst Proben in Echtzeit

Hochsensibles System analysiert thermische Reaktionen kontaktlos


Labor: Gerät noch besser (Foto: Andreas Dengs, www.photofreaks.ws, pixelio.de)
Labor: Gerät noch besser (Foto: Andreas Dengs, www.photofreaks.ws, pixelio.de)

Freiberg/Heilbad Heiligenstadt (pte013/26.01.2015/12:30) Forscher der TU Bergakademie Freiberg http://tu-freiberg.de und des Instituts für Bioprozess- und Analysenmesstechnik Heilbad Heiligenstadt http://www.iba-heiligenstadt.de haben ein neues Chip-Kalorimeter entwickelt, das nicht nur nichtinvasive Messung realisiert und erhöhten Probendurchsatz ermöglicht, sondern auch Kreuzkontaminationen zwischen den Proben verhindert. Das hochempfindliche Messsystem analysiert thermische Reaktionen kontaktlos und in Echtzeit im Zell- oder gar im Molekülmaßstab.

Kammer- und Wärmetauscher

Die ostdeutschen Wissenschaftler haben mit dem neuen Hightech-Device zwei bereits existierende Technologien miteinander kombiniert - die Chip-Kalorimetrie und die Tropfen-basierte Mikrofluidik. Um dieses Ziel zu realisieren, mussten die Forscher eine neue Messkammer entwickeln, in welcher die Probe vermessen wird. Aber auch spezieller Wärmeaustauscher war notwendig, der eine konstante Temperatur der Probe gewährleistet.

Die neuen Komponenten garantieren nicht nur hydrophobe Oberflächen der Mikrokanäle, sondern vermeiden auch sonst auftretende Strömungsinhomogenitäten - zwei wesentliche Voraussetzungen für störungsfreies Durchleiten der Probentropfen durch das Chip-Kalorimeter. Zudem mussten die Flow-Parameter sowie das Temperaturmanagement des Kalorimeters den Eigenschaften der Mikrofluidik angepasst und optimiert werden.

Hightech-Mikrofluidikplattform

Volumenströme im Bereich von zehn µL/min bis 100 µL/min und Volumina der Probentropfen im Bereich von 40 µL bis 80 µL haben die besten Ergebnisse hinsichtlich der Signalauflösung ergeben. Durch die automatisch ablaufenden Prozessschritte der modular aufgebauten und dem Chip-Kalorimeter vorgeschaltetem Mikrofluidikplattform ist es möglich, zwischen die Probensegmente je nach Bedarf Kalibrier- oder Reinigungstropfen zu injizieren. Das Generieren und Konditionieren der Probentropfen erfolgt mittels einer Zweifluidsonde.

(Ende)
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