Verbesserungen bei analytischen Verfahren
Isotachophorese (ITP) ist ein Verfahren, das bei der Analyse von Spurenstoffen besonders effektiv ist und häufig in komplexen Substanzen wie Abwässern angewendet wird. Dies ist hauptsächlich dadurch begründet, dass eine Sammlung der Proben online durchgeführt werden kann. Wenn mit einer speziellen Ausrüstung für ITP-Analysen gearbeitet wird, kann zudem die Sammlung, Beseitigung und nachfolgende Mengenbestimmung für einzelne Bestandteilbereiche einer komplexen Mischung in einem Vorgang durchgeführt werden. Diese Spezialausrüstung ermöglicht außerdem ein verbessertes Hochladen der Proben. Bei der ITP wird ein diskontinuierliches Puffersystem angewandt, das aus einem Leitelektrolyt (LE) und einem Endelektrolyt (TE - Terminating Electrolyte) besteht. Der LE wird so gewählt, dass dessen Ionen eine höhere Mobilität aufweisen als die zu untersuchenden Analytionen, und die TE-Ionen entsprechend weniger mobil sind. Die Probe wird wie ein Verbindungsstück zwischen den LE und TE positioniert. Nach dem Anlegen einer Spannung an der Kapillare teilen sich die Analytkomponenten in separate Bereiche auf. Zur Entwicklung einer ITP-Sensorplattform wurden Verfahren wie Silizium-Feinstzerspanung, Galvanisierung, Spritzguss, Metallisierung und Klebeverfahren angewendet. Der Sensor besteht aus einer Polykarbonat-Kanalplatte und einer metallisierten Abdeckung. Die zwei Komponenten werden miteinander verbunden. Durch ein isotropes Plasmaätzverfahren wurden drei verschiedene Kanalgeometrien auf eine Siliziumoberfläche geätzt, die dann an ein Nickelspritzgussinstrument übertragen wurde. Die Kanalgenauigkeit wurde auf die Kanalplatte aus Kunststoff übertragen. Die Detektionselektroden wurden mittels eines Bedampfungsverfahrens für eine gut haftende Ausgangsschicht und einer nachfolgenden Galvanisierung zur Verstärkung ihrer Dicke entwickelt. Das Sensorensystem wird momentan mit einer Schnittstelle für leistungsstarke Energieversorgung und Steuerung sowie mit Berechnungssoftware ausgestattet. Der Sensor befindet sich zurzeit in der Entwicklungsphase. Zu den möglichen Einsatzbereichen zählen die Wasseranalyse und Anwendungen in Bereichen wie Chemie, Pharmazie und Lebensmittelindustrie, wo die Analyse von Wasser wichtig ist.
