Neue Mess- und Analysemethoden für die Nanotechnologie

Symposium "Microfluidics for X-ray Nanoanalytics" am IBN in Graz

Vom 13. bis 14. Februar 2008 findet am Institut für Biophysik und Nanosystemforschung der ÖAW in Graz das internationale Symposium "Microfluidics for X-ray Nanoanalytics" statt. Expert(inn)en werden diskutieren, wie man die beiden bisher getrennten Technologien Mikrofluidik und Röntgen-Nanoanalytik verbinden kann. Ziel ist die Erschließung neuer Mess- und Analysemethoden für nanotechnologische Anwendungen.

Mikrofluidik ist eine Technologie, mit der man Flüssigkeiten mit Volumina von Nanolitern (das heißt in der Größe von Staubkörnern) gezielt miteinander mischen, synthetisieren und transportieren kann. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig: Sie reichen von der Biotechnologie über die Pharmazie bis zur Entwicklung neuer funktioneller Materialien. Zum Beispiel ermöglichen kleine Chips in der Größe von wenigen Millimetern ("Labs on Chips") die komplette Analyse von Körperflüssigkeiten wie beispielsweise Blut.

Wichtige Anwendungen finden sich auch in der medizinischen Therapie: Mit Mikrofabrikation können schachbrettartige Anordnungen von Injektionsnadeln, die nur Dimensionen von zwei bis drei Haaresbreiten haben, konstruiert werden. "In Kombination mit mikrofluidischen Bauteilen - zehntel Millimeter großen Ventilen, Reservoirs und Pumpen - kann eine schmerzfreie, kontinuierliche Injektion von Medikamenten wie Insulin oder Schmerzmitteln am Patienten durchgeführt werden", erklärt Heinz Amenitsch vom Institut für Biophysik und Nanosystemforschung der ÖAW.

Ein weiteres Einsatzgebiet der Mikrofluidik sind Mikrobrennstoffzellen, die auf kleinstem Raum chemische Energie in elektrische Energie umwandeln, und somit als besonders leistungsfähige und langlebige Akkus für Laptops, Handys oder in der Raumfahrt eingesetzt werden können. "Das Wachstumspotential dieser neuen Technologie ist mit 200 Millionen US-Dollar pro Jahr enorm", sagt Heinz Amenitsch. "Für 2008 werden bei steigender Wachstumsgeschwindigkeit Produktwerte von zwei Milliarden US-Dollar weltweit prognostiziert."

Röntgenanalytik ist eine Messmethode, die Objekte auf der Länge von millionstel Millimetern - der Größenordnung von Atomen - zugänglich macht. Amenitsch: "Die Kombination der zwei bis dato getrennt gesehenen Techniken Mikrofluidik und Röntgenanalytik eröffnet komplett neue und vielversprechende Mess- und Analysemethoden, die bisher unmöglich schienen." Eine der möglichen Anwendungen liegt in der Wirkstoffforschung: Die Kosten für die Bestimmung der Wirkung potentieller Pharmaka stehen und fallen mit der Menge der für die Tests benötigten extrem teuren Ausgangssubstanzen. Durch Miniaturisierung der Testanordnung und Einsatz von Röntgentechnologien für Untersuchungen der Wechselwirkungen zwischen den Wirkstoff-Komponenten könnten die Kosten gesenkt werden.

Im Rahmen des Symposiums "Microfluidics for X-ray Nanoanalytics" am Institut für Biophysik und Nanosystemforschung der ÖAW in Graz werden rund 50 Expert(inn)en auf diesem brandaktuellen Gebiet Neuerungen und zukünftige Entwicklungen mit weit reichenden Konsequenzen im Bereich der Nanotechnologie darstellen und diskutieren. Einerseits werden physikalische Probleme diskutiert ("Sind Flüssigkeiten, die in immer kleineren Strukturen (Nanostrukturen) fließen, noch flüssig?"), andererseits wird die technische Umsetzung von Wirkmolekül-Auslesetests mit Röntgenmethoden vorgestellt.


Weitere Informationen zum Symposium


Kontakt:
Institut für Biophysik und Nanosystemforschung
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Schmiedlstraße 6, 8042 Graz
www.ibn.oeaw.ac.at

Prof. Peter Laggner
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peter.laggner@oeaw.ac.at

Dr. Heinz Amenitsch
heinz.amenitsch@oeaw.ac.at


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