P12 - Modifikation von smarten PNIPAAm-Hydrogelen zur Acetondetektion in Gasen
- Event
- 16. Dresdner Sensor-Symposium 2022
2022-12-05 - 2022-12-07
Dresden - Band
- Poster
- Chapter
- (Bio-)Medizinische Sensorik
- Author(s)
- S. Wang, G. Gerlach - Technische Universität Dresden, Dresden/D, J. Körner - Leibniz Universität Hannover, Hannover/D
- Pages
- 109 - 114
- DOI
- 10.5162/16dss2022/P12
- ISBN
- 978-3-9819376-7-1
- Price
- free
Abstract
Die Detektion von flüchtigen organischen Verbindungen (eng. Volatile organic compounds - VOCs) in der Atemluft ist eine interessante Möglichkeit der medizinischen Diagnostik zur Krankheitsfrüherkennung oder zur Kontrolle des Gesundheitszustandes. Aceton ist ein solcher VOCKandidat, der beispielsweise bei Diabetespatienten gegenüber einer gesunden Person deutlich erhöht ist und sich somit für die kontinuierliche und nichtinvasive Überwachung des Blutzuckerspiegels eignet. Die sensitive und selektive Detektion von VOCs, insbesondere mit miniaturisierbaren Sensoransätzen stellt jedoch eine große Herausforderung dar. Unter anderem werden hierbei aktuell chemoresistive Ansätze basierend auf Halbmetalloxiden untersucht. Eine weitere Möglichkeit stellen Analyt-sensitive smarte Hydrogele dar, deren Eignung als Gassensormaterial in unseren bisherigen Arbeiten gezeigt werden konnte. Bei smarten Hydrogelen handelt es sich um vielseitig einsetzbare Polymere, die auf einen äußeren Stimulus mit einer Änderung ihres Quellzustandes reagieren. Diese Reaktion beruht meist auf der Aufnahme / Abgabe von Flüssigkeit, weshalb derartige Polymere bisher nahezu ausschließlich in Flüssigkeitsumgebungen eingesetzt werden. Erste Untersuchungen haben ergeben, dass verschiedene synthetische smarte Hydrogele auch an Luft mit variabler Feuchte ein entsprechendes Quellverhalten zeigen und damit prinzipiell für den Einsatz in einer gasförmigen Umgebung geeignet sind. Insbesondere für die Detektion von Aceton als Zielanalyt hat sich Poly(NIsopropylacrylamid) (PNIPPAm) als sehr geeigneter Kandidat erwiesen. Um ein stärkeres bzw. schnelleres Quellverhalten zu erreichen, muss das Material jedoch durch Modifikationen weiterentwickelt werden. Hierzu werden im Folgenden verschiedene Ansätze beschrieben und deren Potential untersucht.