• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Skip to primary sidebar

Lebensmittel- & Biotechnologie

Das Fachportal für Lebensmittelindustrie und Biotechnologie

  • Abonnement
  • Impressum
  • Welkin Media Verlag
Startseite » Stehende Ultraschallwellen gehen auf Partikelfang

Stehende Ultraschallwellen gehen auf Partikelfang

15. Mai 2017 von Helmut Mitteregger

Zwei Add-On-Geräte, die bestehende Sensor-Messsysteme deutlich verbessern, präsentiert die TU Wien erstmals auf der Messe „Labvolution“ dem interessierten Fachpublikum. Mit ihnen kann man lebende Zellen in einer Flüssigkeit festhalten, um sie zu untersuchen.

Zur Synthetisierung chemischer Stoffe auf industriellem Maßstab werden immer häufiger Mikroorganismen eingesetzt. Um genau überwachen zu können, ob die Kleinstlebewesen ihre Arbeit auch tatsächlich ordnungsgemäß erledigen, muss man sie zunächst an der richtigen Stelle festhalten. Das gelingt mit Hilfe einer Ultraschalltechnik, die an der TU Wien entwickelt wurde.

Bei der internationalen Biotechnik- und Labormesse „Labvolution“ in Hannover stellt das Team des Instituts für Chemische Technologien und Analytik nun die neue Technologie vor, die sich als einfache Add-Ons mit einer bestehenden Process Analytical Technology (PAT) kombinieren lassen.

Die Bioreaktoren, in denen man Mikroorganismen industriell einsetzt, sind alles andere als eine ruhige Umgebung zum vorsichtigen Experimentieren: „Die Mikroorganismen befinden sich in einer Flüssigkeit, die ständig gerührt wird. Eine direkte Analyse der Mikroorganismen ist oft schwierig“, erklärt Prof. Bernhard Lendl vom Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU Wien. „Eine Möglichkeit ist die ATR-Spektroskopie, bei der man die Mikroorganismen mit Infrarot-Licht analysiert.“

Das gelingt aber nur dann, wenn man die Mikroorganismen nahe am Infrarot-Messgerät festhält und gleichzeitig verhindert, dass sie an der Sonde des Messgerätes festkleben. Genau das wird nun mit Hilfe der Ultraschall-Technologie möglich, die Prof. Bernhard Lendl gemeinsam mit Dr. Stefan Radel aus der Forschungsgruppe von Prof. Ewald Benes an der TU Wien entwickelte: Zwischen einem Ultraschall-Lautsprecher und einem Reflektor wird direkt im Bioreaktor eine stehende Schallwelle erzeugt. Dort, wo sich Wellenberge befinden, ändert sich der Schalldruck Millionen mal pro Sekunde – dadurch werden die Zellen aus diesen Bereichen weggedrückt. An den Knotenpunkten hingegen bleibt der Schalldruck konstant, und genau dort sammeln sich die Zellen an.

Zum Festhalten und Untersuchen lebender Zellen: Ultraschallgerät des Instituts für Chemische Technologien und Analytik. | Foto: TU Wien

Sonic-catch und Sonic-wipe
Das bietet eine ganze Reihe von Vorteilen: Man kann die Schallwellen des etwa zigarrengroßen Gerätes „Sonic-catch“ dazu verwenden, gezielt biologische Partikel im Messbereich anzulagern oder aber fern zu halten. Man kann so entweder die Mikroorganismen selbst untersuchen, oder stattdessen die wässrige Lösung analysieren, in der sie sich befinden. Selbst lebende Zellen werden durch den Ultraschall nicht geschädigt – der Prozessablauf wird durch die Messtechnik also nicht gestört. Durch gezielte kurze Ultraschall-Pulse kann „Sonic-wipe“ die Sonde des Infrarot-Messgerätes bei Bedarf reinigen, ohne dass man sie aus der Bio-Lösung herausnehmen oder mit zusätzlichen Chemikalien behandeln müsste.

„Die Ultraschall-Technik ermöglicht eine erhöhte Messgenauigkeit, eine höhere Empfindlichkeit bei geringeren Teilchenkonzentrationen und Echtzeitmessungen und somit gezielte Prozesssteuerung, selbst bei schwierigen Bedingungen. Bei einem häufig eingesetzten Messverfahren haben wir eine Erhöhung der Empfindlichkeit um den Faktor 100 festgestellt“, sagt Dr. Stefan Radel.

Forschung für die Zukunft
Neben dieser Innovation werden auf der Labvolution / Biotechnica (16. bis 18.5. in Hannover) von der TU Wien zwei weitere Weltneuheiten auf dem Gemeinschaftsstand „Forschung für die Zukunft“ in Halle 19/20 – Stand C66 vorgestellt:
● „Hot & Sour – die Bioraffinerie der Zukunft“ vereint die Vorteile von Ganzzellen mit enzymatischen und chemischen Katalysatoren in einem einstufigen Hybrid-Bioprozess. Dieses Verfahren ermöglicht die Gewinnung wertvoller Produkte aus organischen Abfallströmen zu wirtschaftlich profitablen Bedingungen.
● Der erste Bio-Chip für Wundheilung: Neueste „Lab-on-a-Chip“-Technologien der TU Wien ermöglichen individualisierte biomedizinische Diagnostik und Therapie, welche die körperlichen Parameter der Einzelperson berücksichtigen und nicht mehr auf Wirksamkeitsprognosen von Medikamenten angewiesen sind, die auf stark nivellierenden statistischen Mittelwerten beruhen.

Institut für Chemische Technologien und Analytik
LABVOLUTION und BIOTECHNICA

 

 

 

Filed Under: Biotechnologie, News Tagged With: Bioreaktoren, LABVOLUTION, PAT, Process Analytical Technology, TU Wien

Weitere Nachrichten

Neue Velcorin-Abfüllanlage von LANXESS in Betrieb

LANXESS hat seine neue Velcorin-Abfüllanlage am Standort in Krefeld-Uerdingen in Betrieb genommen. Anstelle von Glas- werden dort Aluminium-Kannen als Packmittel eingesetzt. Die Aluminiumverpackungen sollen Kunden ein verbessertes Handling, einen … [Weiterlesen...] about Neue Velcorin-Abfüllanlage von LANXESS in Betrieb

Analytik Jena-Campus: der Grundstein ist gelegt

Anfang September hat Analytik Jena den Grundstein für den neuen Analytik Jena-Campus am Standort Jena-Göschwitz gelegt. Zusammen mit der Muttergesellschaft Endress+Hauser investiert das Unternehmen ca. 45 Millionen Euro in das künftige … [Weiterlesen...] about Analytik Jena-Campus: der Grundstein ist gelegt

WhisperValve-Baureihe jetzt bis 16 bar

Das neue Analyseventil Typ 6757 der WhisperValve-Baureihe von Bürkert Fluid Controls Systems deckt den Druckbereich bis 16 bar ab. Es ist gegen Druckstöße unempfindlich und ermöglicht Schaltzeiten unter 8 ms bei einer Leistungsaufnahme von weniger … [Weiterlesen...] about WhisperValve-Baureihe jetzt bis 16 bar

Controlled Pneumatics: Festo verschiebt Anwendungsgrenzen

Bei Controlled Pneumatics verbindet Festo Proportionaltechnologie, Sensorik und Regelungsalgorithmen zu einem Regelkreis. Diese Technologie ermöglicht der Pneumatik völlig neue Einsatzfelder bei Druck, Durchfluss und Bewegung und macht die … [Weiterlesen...] about Controlled Pneumatics: Festo verschiebt Anwendungsgrenzen

Primary Sidebar

Aktuelle Ausgabe

Welkin Media News

Aktuelle Nachrichten aus unseren anderen Online-Portalen Österreichische Chemie Zeitschrift und Österreichische Kunststoffzeitschrift.

  • Dispersion
    on 22. September 2023 by Lexikon (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Eine Dispersion ist ein heterogenes Gemisch aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum miteinander lösen oder chemisch verbinden. In diesem Gemisch sind ein oder mehrere Stoffe als disperse Phase gleichmäßig in einem anderen, […]

  • Human Machine Interface von BOPLA auf der SPS
    on 22. September 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die BOPLA Gehäuse Systeme GmbH rückt auf der SPS 2023 in Nürnberg den Bereich der Human Machine Interface (HMI) in den Fokus. Das Unternehmen bietet vielfältige Varianten zur Touch-/Displayintegration. Zu den Messe Highlights gehören […]

  • Auswechselbare Nadelverschlussvorkammer Vario Shot Xgate
    on 22. September 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    HASCO erweitert sein Düsenprogramm für Spritzgießwerkzeuge mit der auswechselbaren Nadelverschlussvorkammer Vario Shot Xgate. Xgate bietet eine präzise Nadelführung mit Vorzentrierung und ist hochgradig beständig gegen abrasive und chemisch […]

  • Recycling von Faserverbundwerkstoffen aus Rotorblättern
    on 20. September 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Fraunhofer IFAM leitet ein Projekt zum nachhaltigen Recycling von Faserverbundwerkstoffen aus Rotorblättern mittels Pyrolyse. Eine anschließende Oberflächenbehandlung und Qualitätsprüfung der Rezyklate ermöglichen die erneute industrielle […]

  • IEP Technologies auf der POWTECH 2023
    on 20. September 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Der Safety-Experte IEP Technologies präsentiert vom 26.-28.09.2023 auf der POWTECH in Nürnberg seine intelligenten Explosionsschutzlösungen. Das aktuelle Produktportfolio umfasst sowohl aktive als auch passive Explosionsschutzsysteme sowie […]

  • Modular aufgebaute elektrochemische Durchflusszellen
    on 18. September 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Das Fraunhofer IMM hat mit der hte GmbH ein modulares und flexibles Konzept einer elektrochemischen Durchflusszelle entwickelt. Diese Durchflusszellen finden Einsatz in Hochdurchsatz-Screening-Aufgaben im Bereich der Elektrokatalyse. Der Beitrag […]

  • ENGEL part finder: Unterstützung im Betriebs- und Wartungsalltag
    on 18. September 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Der ENGEL part finder ermöglicht es, nahezu alle Bauteile einer ENGEL-Spritzgießmaschine auf einfache Weise zu identifizieren und zu bestellen. Der Teilescout kann nicht nur neue Teile aktueller Maschinen, sondern auch verschmutzte, abgenutzte […]

  • rPP Big Bags – 100% Recycling Big Bags
    on 15. September 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die Puhm GmbH verwendet bei der Herstellung ihrer neuen rPP Big Bags für die Asbest- und Mineralwolle-Sammlung zu 100% Recyclingmaterial. Das Ausgangsmaterial für diese Neuheit am Verpackungsmarkt ist nichts anderes als alte, auf dem europäischen […]

  • Kistler: Digital meets Circular Economy
    on 15. September 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Kistler zeigt auf der FAKUMA 2023 smarte, nachhaltige Lösungen für Prozesssicherheit und Qualität im Spritzgießen und die Trends von morgen. Mit dabei die kontaktlos messenden Sensoren im Medtech-Bereich, Sensoren für den 3D-Druck und die […]

  • Hotset: „Intelligentem Temperieren gehört die Zukunft“
    on 14. September 2023 by Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Dank der kürzlich erfolgten Übernahme des Technologie-Dienstleisters iQtemp kann der deutsche Thermodynamik-Spezialist hotset nun Temperiersysteme realisieren, die das dynamische Aufheizen und homogene Abkühlen auf bislang einzigartige Weise […]

Copyright © 2023 · Welkin Media Verlag