Meilensteine auf dem Weg zum effizienten Chemielabor

neue Technologien zur sanften Gefriertrocknung hochsensibler Wirk- und Impfstoffe  eine neue Generation intelligenter Hochleistungswaagen innovative Softwaretechniken zur nahtlosen Übertragung von Titrationsbestimmungen auf einen PC  völlig neue Methoden zur Feinstaubanalyse

All diese Produkte und Lösungen sind Highlights, die vom 23. bis 26. März auf der analytica 2010 im Ausstellungsbereich der Labortechnik, Halle B1 und B2, vorgestellt werden.
 
Im modernen Laborbetrieb kommen immer häufiger empfindliche Substanzen zum Einsatz, die mit Standardtechnologien nicht verarbeitet oder untersucht werden können. Sensible Pharmaka und Impfstoffe gehören ebenso dazu wie Präparate aus dem Umfeld der Nanotechnologie. Fakt ist, dass die Labortechnik hier vor neue Herausforderungen gestellt wird. Anlässlich der analytica 2010 wird gezeigt, wie sich mit neuen technischen Lösungen der Gefriertrocknung biologische und pharmazeutische Lösungen zunächst schonend einfrieren und anschließend unter Vakuum trocknen lassen. Hierbei wird flüssiger Stickstoff (N2) als Kältemedium für den benötigten Kühlkreislauf und für die Kondensation eingesetzt. Die Methode kann auch für Sonderanwendungen im Bereich der Nanotechnologie oder der Trocknung von archäologischen Funden erfolgreich eingesetzt werden.
 
Auch im Bereich der Analysen- und Präzisionswaagen stehen die Weichen auf Innovation. Als neuer Trend kristallisiert sich in der Labortechnik die Bestimmung des Zetapotenzials heraus. Dahinter verbirgt sich ein Maß für die Abstoßung oder Anziehung zwischen einzelnen Partikeln. Ist dieses bekannt, dann können detaillierte Einblicke in den Dispergiermechanismus gewonnen werden, was wiederum ein wichtiger Schlüssel zur Steuerung der Dispergiereigenschaften auf Grund elektrostatischer Kräfte ist. Von diesen Messungen profitieren bereits die unterschiedlichsten Industriezweige. Das Spektrum reicht von der pharmazeutischen Industrie über Brauereien bis hin zur Mineralverarbeitung und Wasserbehandlung.
 
Zu den Megatrends der modernen Labortechnik gehören außerdem neue Softwarelösungen, die ein intelligentes Management der im Laborbetrieb erzielten Ergebnisse gestattet. So wird auf der analytica 2010 unter anderem ein neues Softwarepaket vorgestellt, mit dem Titrationsergebnisse unmittelbar auf einen PC übertragen werden können. Darüber hinaus verfügt das Paket über eine Vielzahl von Datenverwaltungsfunktionen wie zum Beispiel die sichere Datenarchivierung, die Möglichkeit des einfachen Datenimports und Exports sowie diverse Such- und Filterfunktionen bis hin zur Möglichkeit, aktuelle Bestimmungen nachzurechnen.
 
Beim Thema Feinstaub denkt man gewöhnlich an Russpartikel aus Verbrennungsmotoren. Dem steht die Tatsache gegenüber, dass in den Wintermonaten mehr als die Hälfte der Luftverschmutzung durch Feinstaub verursacht wird, der durch die Verbrennung von Holz entsteht. Ein Indikator hierfür ist das bei der Verbrennung von Holz entstehende Levoglucosan, das sich mit Hilfe der gepulsten Amperometrie quantitativ bestimmen lässt. In Verbindung mit der Ionenchromatographie ist das neue Verfahren schneller und auch kostengünstiger als herkömmliche Verfahren.
 
Eine Liste sämtlicher Aussteller, auch sortierbar nach Schwerpunktthemen, finden Sie in unserer Ausstellerdatenbank

Kunstwerke oder Gene als Target: Die Innovationspotenziale der Labortechnik sind noch längst nicht ausgereizt

neue Methoden für die gezielte „Fahndung“ nach Genen verbesserte Softwarekonzepte für die Proteomforschung innovative Lösungen zur zerstörungsfreien Analyse von Kunstwerken  revolutionäre Möglichkeiten für den Einsatz der Kernresonanzspektroskopie in der modernen Lebensmittelanalytik

Die sind nur einige der Highlights, die in der analytica Conference 2010 vorgestellt und diskutiert werden.
 
Eine labortechnische Innovation dürfte die Tumorforschung nachhaltig befruchten. Es handelt sich um völlig neuartiges Screening-Verfahren, das für die „Fahndung“ nach den Genen sich der RNA-Interferenz (RNAi) bedient. Diese Methode verwendet kurze, doppelsträngige RNA-Moleküle, die spezifisch an bestimmte Gensequenzen binden und damit die Herstellung des entsprechenden Proteins in der Zelle verhindern. Im praktischen Einsatz setzen die Wissenschaftler Krebszellen und normale Zellen unter gleichen Bedingungen der Wirkung Gen-spezifischer RNAi-Proben aus. Der Hinweis auf ein gesuchtes Gen zeigt sich darin, dass die Krebszellen absterben, während normale Zellen überleben.
 
Aufbauend auf dem entschlüsselten Genom ist die Proteomforschung entstanden, in der die Proteine in ihrem dynamischen Entstehen und Abbau in den Zellen eines Lebewesens untersucht werden. In einer menschlichen Gewebeprobe oder im Blutserum finden sich zu jedem Zeitpunkt ungefähr 100.000 verschiedene Proteine – die damit verbundenen Datenmengen sind entsprechend riesig. Vor diesem Hintergrund wurde eine spezielle „open-Source“-Software für die Proteomforschung entwickelt, mit der sich die Datenflut besser beherrschen lässt.
 
Auch im Bereich der zerstörungsfreien Ionenstrahlanalyse wurden beachtliche Fortschritte erzielt. Diese kommt unter anderem in der Analyse von Kunstwerken zum Einsatz. Die labortechnische Innovation basiert auf einem fokussierten Strahl energiereicher Protonen. Dieser trifft auf das Analysenobjekt, wobei die Protonen entlang ihres Weges im Material abgebremst werden. Hierbei ereignen sich Coulomb-Wechselwirkungen und Kernreaktionen mit den Atomen der zu analysierenden Substanzen. Die getroffenen Atome emittieren Röntgen- and Gammastrahlung deren Energien charakteristisch für das individuelle chemische Element sind.
 
Relativ neu ist der Einsatz der in vielen Bereichen bewährten Kernresonanzspektroskopie (NMR) im Bereich der Lebensmittelanalytik. Besonders erfolgreich ist die Methode bei der Herkunftsbestimmung, etwa bei pflanzlichen Ölen, Wein, Tee, Kaffee oder Fruchtsäften. Als „molekularer Fingerabdruck“ dient die Verteilung des Wasserstoffisotops Deuterium, die nicht statistisch erfolgt, sondern einen Hinweis auf ortspezifische Wege der Biosynthese liefert.
 
Alle diese und weitere Themen aus dem Bereich Labortechnik werden im Rahmen der dreitägigen analytica Conference von und mit renommierten Fachexperten diskutiert. Das vollständige Programm der Conference finden Sie hier.

Neue spektroskopische und mikroskopische Verfahren bereichern die Labortechnik

Fortschritte bei der automatisierten Probenvorbereitung neue Potenziale der Raman-Spektroskopie Novitäten im Bereich der optischen Messtechnik und Meilensteine auf dem Weg zu mehr Sicherheit im Labor.

Diese und weitere Innovationen werden anlässlich der analytica 2010 den Messebesuchern im Forum Laboratory & Analytics, in Halle B2, vorgestellt.
 
Im modernen Laborbetrieb ist die Zeit ein wesentlicher Kostenfaktor. Besonders aufwändig ist die Probenvorbereitung, die oftmals bis zu 70% der vorhandenen Arbeitszeit in Anspruch nimmt. Mit Hilfe eines miniaturisierten Verfahrens ist es jetzt gelungen, die Extraktion und Anreicherung von Analyten aus komplexen Proben wesentlich effizienter als bisher zu realisieren. Besonderes Plus: Softwaregesteuerte Probenvorbereitungsschritte erlauben es, sowohl die Reproduzierbarkeit als auch die Qualität der Ergebnisse deutlich zu steigern.
 
Mit zunehmender Instrumentierung der Raman Spektroskopie haben sich auch ihre Einsatzgebiete erweitert. Neben der Biologie und Biophysik befinden sich nunmehr auch verschiedene medizinische Bereiche im Target dieser Technologie. Die moderne Raman Spektroskopie ermöglicht es unter anderem, spezifische molekulare Informationen von Proteinen zu erhalten. Auf Grund ihrer hohen Auflösung sind sogar Einblicke in den subzellularen Bereich möglich geworden. Darüber hinaus können moderne Ramansysteme mit verschiedenen optischen Technologien ergänzt werden.
 
Zu den Zukunftsmärkten gehört zweifelsohne die moderne Dünnschichttechnologie. So sind dünne Schichten organischer Materialien unter anderem bereits in zahlreichen Anwendungen der Mikro- und Optoelektronik zu finden. Um die Funktion von Bauteilen zu gewährleisten, müssen diverse Parameter wie Schichtdicken, optische Dispersion, molekulare Zusammensetzung und viele andere permanent überprüft werden. Genau an dieser Stelle setzt eine neue zerstörungsfreie und kontaktlose optische Messmethode ein, die als spektroskopische Ellipsometrie bezeichnet wird. Auf der analytica 2010 wird demonstriert, wie die neue Methode vorteilhaft in den Bereichen Photovoltaik, Beleuchtungs- und Displaytechnologie eingesetzt werden kann.
 
Last not least soll auch die Laborluft von den Segnungen der modernen Labortechnik profitieren. Zu den neuesten Trends gehören Laborabzüge, die mit Aktivkohlefiltern ausgestattet sind und ein Recycling der Laborluft erlauben. Diese neue Generation von Abzügen belastet die Umwelt nicht und zeichnet sich durch eine verbesserte Beweglichkeit und einen geringeren Energieverbrauch aus.
 
Das komplette Programm des Forum Laboratory & Analytics und der dort vorgestellten Innovationen kann man hier nachlesen.