Biomimetischer Prozesssensor

In line-Prozesssensor

REM-Aufnahme einer Transduceroberfläche, die mittels Cu (I)-katalysierter Azid-Acetylen Cycloaddition mit nanoMIPs beschichtet wurde. (c)
REM-Aufnahme einer Transduceroberfläche, die mittels Cu (I)-katalysierter Azid-Acetylen Cycloaddition mit nanoMIPs beschichtet wurde.

Prozessanalysetechnik in chemischen und biotechnologischen Prozessen

Ein vielseitig einsetzbares Sensorsystem für Fermentationsprozesse, das sich individuell an den gewünschten Prozess anpassen lässt, wäre von großem wirtschaftlichem Interesse.

Die Konzentration von Zielsubstanzen in Fermentationsprozessen könnte direkt, markierungsfrei und zeitaufgelöst erfasst werden, ohne dass eine Probenahme notwendig ist. Wir entwickeln einen In line-Prozesssensor, welcher an der Fermenter-Innenseite installiert werden und durch ein transparentes Deckglas von außen ausgelesen werden kann. Um dies zu erreichen, werden sensitive Schichten auf Basis molekular geprägter Nanopartikel (nanoMIPs) erzeugt und kovalent auf Glassubstraten immobilisiert.

Die Wechselwirkung zwischen den Zielsubstanzen und der sensitiven Schicht wird hierbei mittels 1-l-Reflectometric interference sensing (1-l-RIfS) von außerhalb des Fermenters berührungsfrei ausgelesen. Die Anforderungen an ein solches Sensorsystem, speziell für Fermentationsprozesse, sind bedingt durch das komplexe Probenmedium entsprechend hoch.

Ein vielseitig einsetzbares Sensorsystem für Fermentationsprozesse, das sich individuell an den gewünschten Prozess anpassen lässt, wäre von großem wirtschaftlichem Interesse.

Die Konzentration von Zielsubstanzen in Fermentationsprozessen könnte direkt, markierungsfrei und zeitaufgelöst erfasst werden, ohne dass eine Probenahme notwendig ist. Wir entwickeln einen In line-Prozesssensor, welcher an der Fermenter-Innenseite installiert werden und durch ein transparentes Deckglas von außen ausgelesen werden kann. Um dies zu erreichen, werden sensitive Schichten auf Basis molekular geprägter Nanopartikel (nanoMIPs) erzeugt und kovalent auf Glassubstraten immobilisiert.

Die Wechselwirkung zwischen den Zielsubstanzen und der sensitiven Schicht wird hierbei mittels 1-l-Reflectometric interference sensing (1-l-RIfS) von außerhalb des Fermenters berührungsfrei ausgelesen. Die Anforderungen an ein solches Sensorsystem, speziell für Fermentationsprozesse, sind bedingt durch das komplexe Probenmedium entsprechend hoch.

AFM-Aufnahme einer Transduceroberfläche, die mittels Cu (I)-katalysierter Azid-Acetylen Cycloaddition mit nanoMIPs beschichtet wurde. (c)
AFM-Aufnahme einer Transduceroberfläche, die mittels Cu (I)-katalysierter Azid-Acetylen Cycloaddition mit nanoMIPs beschichtet wurde.

Förderung und Projektpartner

Das Projekt wird vom BMBF gefördert und zusammen mit der Universität Tübingen, Institut für Physikalische Chemie AK Prof. Günter Gauglitz durchgeführt.

Alexander Southan
Dr.

Alexander Southan

Leiter Chemisch-physikalische Grenzflächen // Teamleiter Projekthaus NanoBioMater

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