• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Zur Hauptsidebar springen

Lebensmittel- & Biotechnologie

Das Fachportal für Lebensmittelindustrie und Biotechnologie

  • Abonnement
  • Impressum
  • Welkin Media Verlag
  • Messekalender
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

 

 

 

Kategorie: Biotechnologie, News Stichworte: Bioreaktoren, LABVOLUTION, PAT, Process Analytical Technology, TU Wien

Weitere Nachrichten

AIT Poster Award 2025 prämiert zukunftsweisende Technologien

Der AIT Poster Award des Austrian Institute of Technology würdigt jährlich herausragende Forschungsprojekte mit wirtschaftlichem Anwendungspotenzial. Ziel ist es, junge Wissenschaftler:innen zu ermutigen, ihre innovativen Ideen frühzeitig in Richtung … [Weiterlesen...] Infos zum Plugin AIT Poster Award 2025 prämiert zukunftsweisende Technologien

Elektrischer Tunnelofen spart bis zu 40 % Energie

Mit dem E-Bake G2 präsentiert GEA einen neuen elektrischen Tunnelofen für die Industrie, bei dessen Entwicklung eine verbesserte Energieeffizienz und optimierte Prozesskontrolle im Mittelpunkt standen. Der neue Ofen ist ein bedeutender Schritt, um … [Weiterlesen...] Infos zum Plugin Elektrischer Tunnelofen spart bis zu 40 % Energie

Labortechnik & Analytik auf der LAB-SUPPLY Innsbruck

Am 25. Juni 2025 findet im Congress Innsbruck die LAB-SUPPLY statt – eine kompakte Tagesmesse, die sich als bedeutender Treffpunkt für Fachleute aus Labortechnik, instrumenteller Analytik und Life Sciences etabliert hat. Der persönliche Austausch … [Weiterlesen...] Infos zum Plugin Labortechnik & Analytik auf der LAB-SUPPLY Innsbruck

Mobiles Biomasse-Kraftwerk wandelt Altstoffe in Energie um

Das österreichische Start-up Corbofix hat ein dezentrales, patentiertes Biomasse-Kleinkraftwerk entwickelt, das aus biogenen Altstoffen wie Altholz, Laub, Rasenschnitt oder Industrieabfällen verlässlich Energie, Strom und Wärme erzeugt. Die kompakte … [Weiterlesen...] Infos zum Plugin Mobiles Biomasse-Kraftwerk wandelt Altstoffe in Energie um

Haupt-Sidebar

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

  • Newsletter Anmeldung
  • Newsletter Archiv

Messekalender

Juni 25
Ganztägig

LAB-SUPPLY Innsbruck 2025

Sep. 3
Ganztägig

SchraubTec Bochum 2025

Sep. 10
Ganztägig

LAB-SUPPLY Chemnitz 2025

Sep. 10
10. September - 11. September

all about automation 2025 – Wetzlar

Sep. 15
15. September - 19. September

drinktec 2025

Kalender anzeigen

Welkin Media News

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

  • Edvanced Recycling vereint Innovation mit Praxiserfahrung
    am 17. Juni 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Erema stellte am Stammsitz in Ansfelden die Kampagne „Edvanced Recycling – Erema Prime Solutions for Advanced Recycling“ vor und positioniert sich damit als Vorreiter im modernen Kunststoffrecycling. Im Rahmen eines Pressegesprächs gewährte […]

  • Gezielt steuerbare Permeabilität in Metallstrukturen durch 3D-Druck
    am 17. Juni 2025 von Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Das Fraunhofer ILT stellt eine LPBF-Methode vor, mit der sich Permeabilität direkt in metallischen 3D-Druck-Bauteilen realisieren lässt – ohne Nachbearbeitung, mit gezielt steuerbarer Porosität. Präsentation auf der Laser World of Photonics […]

  • Green. Smart. Nachwuchsorientiert: VDMA auf der K 2025
    am 17. Juni 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Mit einem klaren Fokus auf Kreislaufwirtschaft, Digitalisierung und verantwortungsvolles Handeln setzt der VDMA auf der K 2025 starke Akzente. Im Zentrum steht das Forum „The Power of Plastics!“, das auf The post Green. Smart. […]

  • BASF kauft DOMO-Anteil an Alsachimie
    am 16. Juni 2025 von Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    BASF übernimmt den 49-prozentigen DOMO-Anteil an Alsachimie und stärkt ihre Position bei Polyamid-Vorprodukten. Mit der vollständigen Kontrolle über den Standort Chalampé will BASF die Versorgung mit Polyamid-Vorprodukten absichern und die […]

  • Sirmax gründet neue E&E-Sparte
    am 16. Juni 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Der italienische Compoundeur Sirmax investiert drei Millionen Euro in eine neue Business Unit für den Elektro- und Elektroniksektor. Die internationale Ausrichtung wird durch den Ausbau der Werke in Italien, Indien, Polen und den USA sowie ein […]

  • Werner & Mertz und PreZero kooperieren für die Kreislaufwirtschaft
    am 13. Juni 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Werner & Mertz und PreZero starten eine strategische Partnerschaft zur Förderung der Kreislaufwirtschaft. Im Zentrum steht die Recyclat-Initiative mit vollständig recyclingfähigen Verpackungen. Ein erstes Projekt: Waschmittelflaschen aus 100 […]

  • Dünnschichtsensoren optimieren Echtzeitkontrolle im Spritzguss
    am 13. Juni 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Fraunhofer IST präsentiert auf der Automatica 2025 ein Sensorsystem zur Echtzeitüberwachung im Spritzguss. Dünnschichtsensoren und maschinelles Lernen ermöglichen eine automatisierte Qualitätskontrolle und die Nutzung nachhaltiger […]

  • IC-Substrat-Zentrum für Mikroelektronik in Leoben eröffnet
    am 13. Juni 2025 von Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    AT&S hat am 3. 06. 2025 in Leoben das erste europäische Kompetenzzentrum für F&E sowie Produktion von IC-Substraten in Betrieb genommen. In dem hochmodernen Gebäudekomplex „Hinterberg 3“ arbeiten bereits 420 neue Fachkräfte auf einer […]

  • Leichtbau-Innovation von ENGEL auf der EUROBIKE 2025
    am 12. Juni 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    ENGEL präsentiert sich erstmals auf der EUROBIKE, die vom 25. bis 29. Juni 2025 in Frankfurt stattfindet. Mit einer vollständig integrierten Produktionszelle demonstriert das Unternehmen live die Fertigung eines innovativen Fahrradlenkers für […]

  • CO2-Elektrolyse unter Hochdruck
    am 12. Juni 2025 von Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Forschende entwickeln Zero Gap Reaktor der CO2 Elektrolyse bei Differenzdruck bis 40 bar ermöglicht und industrielle Integration erlaubt. Diese Innovation eröffnet neue Möglichkeiten für eine direkte Kopplung der CO2-Elektrolyse an bestehende […]

Copyright © 2025 · Welkin Media Verlag