Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Lab-on-a-Chip" - neues Analysesystem für die Untersuchung von Flüssigkeiten in der Produktion

10.01.2003


Das Herzstück eines neuartigen Analysegeräts für die Kapillarelektrophorese. In haardünnen Kanälen auf einem Chip können die Inhaltsstoffe winziger Flüssigkeitsproben erfasst werden.



Wenn ein Brauer gutes Bier brauen will, braucht er viel Erfahrung und selbst dann ist der Erfolg nicht garantiert. Für ein optimales Ergebnis muss der Gärvorgang zu einem bestimmten Zeitpunkt unterbrochen werden. Es gibt bisher aber kein Analysesystem, das den Braumeister kontinuierlich über den Alkoholgehalt der Würze und damit den Stand der Gärung informiert. Er muss öfter per Hand Proben nehmen und analysieren.


Siemens-Wissenschaftler arbeiten an einem Minilabor nicht nur für Bierbrauer, das im Gegensatz zu heutigen Analysegeräten ständig Daten liefern und im Prozess integriert arbeiten soll. Das Herzstück des so genannten "Lab-on-a-Chip" ist kleiner als eine Scheckkarte, was sehr kurze Analysezeiten ermöglicht: In rund drei Minuten liegt ein Ergebnis vor.

Zur Untersuchung von Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten gibt es die Kapillarelektrophorese als etabliertes Laboranalyseverfahren. Diese Geräte kosten rund 50.000 Euro und sind etwa einen Meter breit und hoch. Sie brauchen für eine Analyse zwischen zehn Minuten und einer Stunde - je nach Beschaffenheit der Probe. Das Messprinzip beruht vereinfacht gesagt darauf, dass die in der Flüssigkeit gelösten Stoffe in einer Kapillare unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes unterschiedlich schnell wandern und am Ende der Messstrecke getrennt ankommen. Dort werden sie von einem Detektor erfasst. Eine Software berechnet dann den entsprechenden Gehalt. Die Geräte gibt es bisher aber nur für Anwendungen im Labor.


Siemens will die Technik nun auch für die ständige Überwachung industrieller Prozesse verwenden. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Spektrochemie und Angewandte Spektroskopie (ISAS) in Dortmund entwickelten die Spezialisten in Karlsruhe ein mikrofluidisches System aus haardünnen Kanälen. Pro Minute wird aus der zu testenden Flüssigkeit etwa ein Mikroliter (ein millionstel Liter) in das Analysesystem eingeschleust. Nur einige Nanoliter (milliardstel Liter) davon, die eigentliche Probe, wird durch das Schalten einer elektrischen Spannung in die wenige Zentimeter lange Trennstrecke abgezweigt.

Das neue Gerät, das jetzt auf Praxistauglichkeit überprüft wird, kann je nach Anforderungen auch mehrere Komponenten beliebiger wässriger Proben analysieren. Damit wäre es für die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie zur raschen Qualitätskontrolle ihrer Erzeugnisse geeignet. Denkbar ist ein Einsatz auch in der Biotechnologie, der pharmazeutischen Industrie und der Umwelttechnik.

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens NewsDesk
Weitere Informationen:
http://www.siemen.de/newsdesk

Weitere Berichte zu: Analysesystem Flüssigkeit Probe Prozess

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Verfahren zur Inprozesskontrolle in der Warmumformung
18.08.2017 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht Forschungsprojekt zu optimierten Oberflächen von Metallpulver-Spritzguss-Werkzeugen
17.08.2017 | Hochschule Pforzheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie