Mikrofluidik & Chemie
Ein aktueller Trend im Bereich der chemischen und biologischen Analysen ist die Mikrofluidik. Das Konzept der Miniaturisierung ermöglicht einen reduzierten Einsatz von Proben- und Reagenzienmengen und ggf. teuren Chemikalien. Sogenannte Lab-on-chip Systeme verbinden unterschiedliche Funktionen auf einem Substrat mit der Größe einer Scheckkarte. Die kompakte Bauform ermöglicht einen portablen Einsatz. Neben klassischen Fertigungsverfahren, die sich an die Verfahren der Halbleiterindustrie anlehnen, bieten sich darüber hinaus kostengünstige Konzepte an, die auf Kunststoffen als Substrat basieren. Die Vorteile liegen u.a. in einer flexiblen und kostengüngstigen Herstellung, was insbesondere bei Einwegtests einen signifikanten Vorteil darstellt.
Übersicht
• TRGS Labor mit Laborarbeitsplätzen inkl. Medienversorgung und Digestorium
• Pumpenstand der Firma Cetoni zum Betrieb mikrofluidischer Bauelemente mit definierten Volumenströmen und Betriebsdrücken
• Muffelofen (bis 1200°C)
• Feinwaage
Mikrofluidische Konzepte werden im Rahmen des Moduls "Mikrotechnologie" und "Höhere Fluiddynamik" entwickelt und realisiert. Eine valide Testung der Konzepte erfordert einen Betrieb unter definierten Bedingungen. Ein zentrales Element ist der Spritzen - Pumpenstand der Firma Cetoni. Er ermöglicht es, die fluidischen Bauteile mit bis zu 4 Eingangskanälen zu betreiben, wobei individuell der Volumenstrom und der Druck definiert werden kann. Damit ist es möglich auch komplexe fluidische Einheiten zu betreiben und die Funktionalität zu untersuchen. Die je nach Anwendungsfall notwendige Auf- und Vorbereitung der unterschiedlichen Flüssigkeiten erfolgt im Labor mit der vorhandenen Ausstattung an Chemikalien, Waage, Labormikropipetten und Glaswaren.
Eine Form von miniaturisierten Analysesystemen stellen sogenannte Lab-on-chip Systeme da, bei dem verschiedene Funktionen eines Labors auf einem tragbaren Substrat realisiert werden. Der Betrieb dieser fluidischen Systeme erfordert im Labormaßstab eine individuelle und flexible Versorgung mit unterschiedlichen Flüssigkeitsströmen. Die Komplexität der Bauteile wird reduziert, indem die notwendige Pumpeinheit nicht in den fluidischen Chip integriert ist, sondern als modulare Einheit extern über definierte Schnittstellen angeschlossen wird. So kann z.B. die Bestimmung von Spurenstoffen in Wasserproben über eine Separation und Aufkonzentration in einem mikrofluidischen Chip mit angepasster optischer Analytik erfolgen.
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