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Ansprechpartner

Prof. Dr. Jens Haueisen

Institutsleiter

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INHALTE

Chemielabor (Bionik, R1140)

Das Chemielabor am Institut für Biomedizinische Technik und Informatik ermöglicht die Durchführung von chemischen, präparativen, analytischen und anderen experimentellen Arbeiten. Die Laborausstattung umfasst acht nasschemischen Arbeitstische und einen Abzug sowie die der Grundausstattung eines Chemielabors entsprechenden Geräte und Einrichtungen. Zudem ist das Labor mit allen relevanten sicherheitstechni-schen Maßnahmen ausgerüstet, so dass Arbeiten mit Gefahrenstoffen bzw. potenziell gefährlichen chemischen Reaktionen (giftige/ätzende Stoffe) möglich sind. Dem Chemielabor ist ein Chemikalienlager angeschlossen. Zusätzlich zur Grundausstattung ist das Labor mit speziellen Geräten ausgestattet.

Das Labor wird zur klassischen Ausbildung in den Bachelor- und Masterstudiengängen genutzt. In dem Labor finden die Praktikumsversuche zum Thema „Dialyse“ und „Klinische Labor- und Analysenmesstechnik“ statt. Weiterhin wird die Ausstattung des Chemielabors auch zur Bearbeitung von Forschungsprojekten verwendet. Besonderen Schwerpunkt nimmt hierbei die Herstellung magnetischer Nano- und Mikropartikel ein.

SONOPULS Ultraschallhomogenisator zur Herstellung feinster Partikeldispersionen, Entgasung von Flüssig-keiten oder zur Beschleunigung chemischer Reaktionen.

Geräteliste:

  • Gefriertrocknungsanlage
  • Trockenschrank bis 300 °C
  • Mikroliterzentrifuge
  • Kugelmühle
  • Ultraschallhomogenisator und Ultraschallbad
  • Kleininkubationsschrank zur Bakterienkultivierung auf Nährplatten (Steriltests)
  • Rührwerke und Magnetrührer
  • Dispergierwerkzeuge
  • Spritzenpumpen und Membrandosierpumpen, vor allem zur automatisierten Herstellung von Nanopartikeln
  • Wasserbäder und Kältethermostate
  • Verschiedene Präzisionswaagen
  • UV/Vis-Spektrometer zur Identifikation und Konzentrationsbestimmung sowie Tubidimetrie
  • Präzisions-pH/mV-Meter mit Temperaturmessung
  • Leitfähigkeitsmessgerät
  • Multimessgerät zur Bestimmung des pH-Wertes, Redoxpotenzials, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehaltes von Flüssigkeiten
  • Ionenaustauscher
  • Ätzgerät zur Herstellung von Leiterplatten

Anwendungs- / Forschungsbeispiele

  • Herstellung magnetischer Nano- und Mikropartikel

Magnetische Nano- und Mikropartikel sind interessante Werkstoffe für verschiedene medizinische Anwendungen in der Diagnostik und Therapie sowie den bildgebenden Verfahren. Entsprechende Partikel im Größenbereich von 10 nm bis 10 µm werden im Chemielabor über nasschemische Verfahren hergestellt. Für die Anwendung in der Medizin müssen diese Partikel mittels Aufbringens einer Hüllschicht in bioverträgliche Ferrofluide überführt werden. Weiterhin werden die Partikel mittels UV-Bestrahlung für die Anwendung in biologischen Systemen sterilisiert und die Keimfreiheit über mikrobiologische Testverfahren überprüft. Im Bild werden typische magnetische Nano- und Mikropartikel gezeigt. Die hergestellten Partikel werden anschließend im NanoTheranostik-Labor zum Beispiel auf ihre Eignung für die Verwendung in der kontrollierten Wirkstofffreisetzung, in der magnetisch zielgerichteten Verabreichung im Körper, in der magnetischen Hyperthermie als minimalinvasiven Tumortherapie sowie als Kontrastmittel für die Magnetpartikelbildgebung getestet.

Elektronenmikroskopische Aufnahmen typischer magnetischer (links) Nano- sowie (rechts) Mikropartikel.

  • Herstellung und Beschichtung von trockenen Ag/AgCl-Elektroden

Silber/Silberchlorid-Trockenelektroden (Ag/AgCl) gewinnen zunehmend an Bedeutung und ermöglichen neue Anwendungen im Bereich der Medizin und mobilen EEG-Erfassung. Das Elektrodensubstrat, ein Polymer, wird zunächst in einem Rapid Prototyping Verfahren (Rapid Prototyping Labor) erstellt. Dadurch ist eine schnelle und effiziente Anpassung von beispielsweise der Geometrie oder der Shore-Härte möglich. Das Elektrodensubstrat ist zunächst noch nicht elektrisch leitfähig, daher ist eine chemische Beschichtung notwendig. Es erfolgt zu Beginn des Prozesses eine gründliche Reinigung des Substrats. In mehreren einzelnen Beschichtungsschritten erfolgt die Anlagerung einer wenigen Mikrometer dicken aber robusten Silberschicht auf dem Substrat. Nach ausreichender Trocknung erfolgt im finalen Schritt die Chlorierung der versilberten Elektroden. Das ursprünglich nicht elektrisch leitfähige Elektrodensubstrat ist nach diesem Prozess elektrisch leitfähig und die Ag/AgCl-Elektrode ist bereit für EEG-Anwendungen. Die folgenden Beispiele demonstrieren den Unterschied zwischen dem unbeschichteten und dem beschichteten Substrat.

Aufnahme eines beschichteten Substrats. Diese EEG-Elektrode ist elektrisch leitfähig.