Weltrekord: Schnellste Trennung chemischer Substanzen

In der Arbeitsgruppe um Prof. Detlev Belder vom Institut für Analytische Chemie der Universität Leipzig wird daran geforscht, chemische Analysensysteme auf Chipgröße zu schrumpfen. Dadurch gelingt es, ähnlich wie in der Mikroelektronik, komplexe Prozesse in immer kürzerer Zeit zu erledigen. „Wenn chemischen Prozesse statt in großen Rohren und Kolben in solchen Mikrokanälen stattfinden, reduzieren sich nicht nur die Chemikalienmengen, sondern es können auch die Prozesszeiten von Minuten bzw. Stunden auf wenige Sekunden schrumpfen.“, erklärt Prof. Belder.

Der Clou: Eine haarfeine Nanospraynadel

Der neue Weltrekord wurde mit einem kleinen Glaschip realisiert, in dem sich sehr feine Kanäle in der Dimension eines menschlichen Haares befinden.

In den Analsysechip der, auf dem sich kleinste Mengen eines flüssigen Stoffes (Mikrofluide) befinden, konnten die Leipziger Forscher eine haarfeine Nanospray-Nadel integrieren. Damit gelang eine direkte Kopplung der Chip-Technologie mit der Massenspektrometrie. Dann wurde ein elektrisches Feld angelegt. Erstmals war es dadurch möglich, Substanzen innerhalb einer Sekunde voneinander zu trennen und nahezu simultan massenspektrometrisch zu identifizieren.

„Dies macht diese Technologie besonders für die Pharmaindustrie attraktiv, wo innerhalb kürzester Zeit riesige Substanzbibliotheken potentieller Wirkstoffe einem Hochdurchsatz-Test unterzogen werden.“, so Belder. Die Massenspektrometrie für die Identifizierung von chemischen Substanzen werde hierbei schon seit langem eingesetzt.