Mikrofluidisches Partikeldetektionssystem unter Kombination von Vor- und Rückwärtslichtstreuung
// Analytik // Chemie // Physikalische Technik // Sensorik und Messgeräte
Ref-Nr: 17010
Einleitung / Abstract
Die Erfassung von Schadstoffpartikeln wie Mikroplastik in Gewässern wird zu einem immer wichtigeren Kriterium zur Bewertung der Gewässergüte. Es sind beispielsweise in Gewässern meist in großer Zahl anorganische Sedimentpartikeln enthalten, die von Polymerpartikeln unterschieden werden müssen. Mit der erfindungsgemäßen Technologie wird das Partikelmesssystem durch das On-Chip-Design einfacher und ermöglicht eine mobile Vor-Ort-Analyse.
Abb. 1: Fotografie (links) und Mikroskopaufnahme (rechts) des transparenten optofluidischen Chips
Hintergrund
Die meisten Methoden basieren auf der Ensemble- (Gruppen-) Partikelmessung anstelle von Einzelpartikeln und sie bestimmen die Durchschnittswerte von Größe und Konzentration der Partikel anstelle der absoluten und individuellen Werte.
Bei bisherigen Systemen zur Detektion von Einzelpartikeln handelt es sich um sperrige Messinstrumente, die eine Laborumgebung benötigen, und es wäre schwierig, sie für die Messung vor Ort oder die Inline-Analyse von Produkten einzusetzen.
Lösung
Es geht um ein miniaturisiertes mikrofluidisches Partikeldetektionssystem, das einzelne Partikel ab einer Größe von 200 nm detektieren und die absolute Konzentration einer Dispersion bei der kontinuierlichen Durchflussmessung ermitteln kann. Durch Verbesserungen der Lichtquelle sowie des Detektors kann erwartet werden, dass noch deutlich kleinere Nanopartikel ab einer Größe von ca. 20 nm erfasst und analysiert werden können.Vorteile
In prototypischen Untersuchungen wurden reale Proben von gefiltertem Flusswasser analysiert. Es zeigte sich, dass die Proben verschiedene Arten von Sanden enthalten (Kalk sowie Siliziumdioxid). Diese Mikrosande konnten auf Grund der unterschiedlichen Zusammensetzung bzw. eines unterschiedlichen Brechungsindex des Materials zuverlässig sortiert werden. Zudem wurde ein kosmetisches Peeling-Gel untersucht, welches nach Verdünnung problemlos gemessen werden konnte. Hierbei wurde ebenfalls die Anwesenheit von zwei verschiedenen Kategorien von Partikeln festgestellt, anorganische sowie Polymerpartikeln, die nach ihrem Brechungsindex sortiert werden konnten.
Anwendungsbereiche
Die Erfindung liegt im Bereich der Partikelmesstechnik. Sie ermöglicht die Detektion und Zählung von Einzelpartikeln unter gleichzeitiger Messung der Größe und Erfassung von Materialeigenschaften von Partikelproben in flüssigen Dispersionen.Sie können dieses Fenster schließen. Ihre Suchergebnisse finden Sie in dem vorherigen Fenster
