Vollautomatisierte Ionenanalyseeinheit

Projekt IONOCELL

Kontinuierliche Messung mittels mikrofluidischer Kapillarelektrophorese

Ionocell-Chip
© Foto Fraunhofer ICT-IMM

Ionocell-Chip

Das Funktionsprinzip unserer Ionenanalyseeinheit ist die chipbasierte Elektrophorese. Hierbei wird die flüssige Probe zunächst in einen mikrofluidischen Kanal injiziert, in dem die enthaltenen Ionen anschließend in einer Pufferlösung durch eine anliegende Hochspannungsquelle beschleunigt werden. Ein Detektor am Ende der Beschleunigungsstrecke misst dann ionenspezifische Peaks, da die verschiedenen Ionen aufgrund ihrer spezifischen Mobilitäten den Detektor zu unterschiedlichen Zeiten erreichen. Hieraus kann somit auf die Existenz sowie die Konzentration verschiedener Ionen zurückgeschlossen werden.

 

 

Eigenschaften und Einsatzbereiche

Das Gesamtdesign der Ionenanalyseeinheit zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

  • Sehr kompakte, leichte und robuste Bauweise: 25 cm x 23 cm x 10 cm; 2,2 kg
  • Automatisierung sämtlicher Prozessschritte, inklusive Probennahme im fluidischen Bypass
  • Stabile Langzeitlagerung der Reagenzien: Speziell designte Lagerbeutel aus Aluminiumverbundfolie minimieren Verdunstungsverluste
  • Funktionsfähigkeit, auch unter reduzierter Schwerkraft wie z. B. im Weltraum

Unser F&E Angebot

Das Grundprinzip der vollautomatisierten Ionenanalyse kann flexibel an Ihre anwendungsspezifischen Anforderungen angepasst werden:

  • Nachfüllbare Behälter der Reagenzien für häufigere Analysen
  • Manuell auswechselbare Elektrophoresechips für die bequeme Wartung
  • Integration eines fluidischen Verdünnungsmoduls vor der Messeinheit
  • Variation der Länge des Elektrophoresekanals sowie der Elektrodengeometrie im integrierten C4D-Detektor zur probenspezifischen Signaloptimierung
  • Anwendungsspezifische Optimierung des chemischen Puffersystems
  • Entwicklung und Integration von Auswerteroutinen

Mögliche Einsatzgebiete können sein:

  • Überwachung und Steuerung chemischer Produktionsprozesse (Industrie 4.0)
  • Qualitätssicherung in der chemischen und pharmazeutischen Industrie
  • Mobile Anwendungen in der Umweltanalytik, wie z. B. Wasseranalysen
  • Überwachung von Experimenten im Weltraum