P2.02 - Entwicklung von optisch aktiven Hydrogelsensorelementen zum Nachweis von pH-Wertänderung
- Event
- 13. Dresdner Sensor-Symposium 2017
2017-12-04 - 2017-12-06
Hotel Elbflorenz, Dresden - Chapter
- P2. Prozessmesstechnik
- Author(s)
- C. Kroh, M. Günther, G. Gerlach - Technische Universität Dresden/ D, T. Härtling - Fraunhofer IKTS, Dresden/D
- Pages
- 184 - 187
- DOI
- 10.5162/13dss2017/P2.02
- ISBN
- 978-3-9816876-5-1
- Price
- free
Abstract
In vielen Industriezweigen wächst gegenwärtig der Bedarf für die Inline-Überwachung von Parametern in flüssigen Medien. Ein Ansatz dafür ist das Auslesen entsprechender Parameteränderungen, wie z.B. des pH-Wertes, über ein optisches Messsystem. In diesem Beitrag wird dafür ein kostengünstiges, nanostrukturiertes Sensorsubstrat vorgestellt, welches mit Nanoimprint-Lithografie hergestellt wird und das mit einem pH-sensitiven Hydrogel beschichtet ist. Das Hydrogel quillt in einem bestimmten pH-Bereich proportional zum pH-Wert und bietet somit die Möglichkeit auftretende Brechzahlveränderungen über die plasmonische Sensorfläche, mit einem einfachen Transmissionsaufbau zu detektieren. Beispielhaft wurde ein Hydrogel mit einem pKs-Wert im physiologischen pH-Bereich genutzt, welches über eine Funktionalisierungsschicht an die Goldoberfläche gebunden wurde. Erste Messungen zeigten eine nahezu lineare Abhängigkeit zwischen der durch Plasmonenschwingungen induzierten Resonanzwellenlänge und der Quellung des Hydrogels im pH-Bereich zwischen 4.5 und 6.5. Beobachtete Signalabweichungen konnten auf Haftungsprobleme an den Grenzflächen Gold-Hydrogel und Fotolack-Glasträger zurückgeführt werden.