E7 - Integration fluoreszenter Temperatursensoren und resistiver Mikroheizer in mikrofluidische Durchflussreaktoren
- Event
- 11. Dresdner Sensor-Symposium 2013
2013-12-09 - 2013-12-11
Dreikönigskirche - Haus der Kirche Dresden - Chapter
- 5. Miniaturisierte analytische Verfahren
- Author(s)
- C. Höra, S. Nagl, D. Belder - Universität Leipzig/D, Z. Shu, E. Beckert - Fraunhofer IOF, Jena/D
- Pages
- 289 - 293
- DOI
- 10.5162/11dss2013/E7
- ISBN
- 978-3-9813484-5-3
- Price
- free
Abstract
Für eine effiziente Prozesskontrolle bei chemischen Reaktionen ist eine präzise Temperatursteuerung und -messung entscheidend. In miniaturisierten Durchflussreaktoren ist die Temperierung vonProzessmedien durch integrierte, miniaturisierte Heizelemente möglich, die Bestimmung der lokalen Temperatur konnte jedoch bisher nur durch Punktmessungen, invasiv oder mittels IR-Thermometrie erfolgen. In diesem Zusammenhang ist die Verwendung fluoreszierender Temperatursensorschichten besonders attraktiv, da diese die lokale Temperatur ortsaufgelöst in Echtzeit mit Submikrometerauflösung mittels optischer Mikroskopie im sichtbaren Bereich erfassen können. In dieser Arbeit wird die Integration einer fluoreszierenden Temperatursensorschicht und resistiver Mikroheizelemente in mikrofluidische Reaktoren sowie deren Anwendung für die Temperaturregelung und -Überwachung während einer on-chip enzymatischen Umsetzung präsentiert. Der Herstellungsprozess beinhaltet nasschemisches Ätzen, Photolithographie, Softlithographie und Rakelbeschichtung. Diese multifunktionellen Chips ermöglichen sowohl Temperaturregelung als auch die mikroskopische Abbildung der lokalen Temperatur in mikrofluidischen Reaktoren, wodurch die Temperaturabhängigkeit chemischer und biologischer Reaktionen im Mikromaßstab untersucht werden kann. Dies wird anhand einer temperaturabhängigen tryptischen Spaltung coumarinmodifizierter Peptide, bei der ein fluoreszierendes Produkt entsteht, demonstriert.