Mini-Labor bringt permanente Analyse von Flüssigkeiten in der Produktion

Siemens-Forscher haben ein "Lab-on-a-Chip" gebaut, das im Gegensatz zu bisherigen Laborgeräten winzige Probenmengen kontinuierlich und sehr schnell erfassen kann. Das System beruht auf der so genannten Kapillarelektrophorese. Einsatzgebiete sind die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie zur raschen Qualitätskontrolle, die Biotechnologie sowie die pharmazeutische Industrie und die Umwelttechnik. Eine praktische Anwendung könnte das "Labor-on-a-Chip" auch in der Bierbrauerei finden, um den Braumeister kontinuierlich über den Alkoholgehalt der Würze und damit den Stand der Gärung zu informieren. Derzeit muss der Brauer Er muss Proben öfter per Hand ziehen und analysieren.

Das Kernstück des Mini-Labors ist kleiner als eine Scheckkarte. Die geringe Größe ermöglicht eine sehr kurze Analysezeit von rund drei Minuten. Bislang benötigt die Kapillarelektrophorese als etabliertes Laboranalyseverfahren zur Untersuchung von Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten zwischen zehn Minuten und einer Stunde. Das Messverfahren beruht im Prinzip 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, die rund 50.000 Euro kosten, gibt es bisher aber nur für Anwendungen im Labor.

Ziel von Siemens ist es, die Technik auch für die ständige Überwachung industrieller Prozesse zu verwenden. In Kooperation mit dem Institut für Spektrochemie und Angewandte Spektroskopie (ISAS) in Dortmund entwickelten sie ein mikrofluidisches System aus haardünnen Kanälen. In das Analysesystem wird pro Minute ein Mikroliter der zu testenden Flüssigkeit eingeschleust. Davon werden nur einige Nanoliter durch das Schalten einer elektrischen Spannung in die wenige Zentimeter lange Trennstrecke abgezweigt. Je nach Anforderungen können auch mehrere Komponenten einer beliebigen wässrigen Probe analysiert werden. Derzeit überprüfen die Siemens-Experten die Praxistauglichkeit des neuen Gerätes.

Quelle: pte.at