LABORPRAXIS 04/2024

ANALYTICA 2024

VonDigitalisierungbis

MiniaturkomponentenfürPräzisionundMobilität

Nachhaltigkeit:Dasgibtes aufderAnalyticazusehen

WASSERANALYTIK

Welchesistdieperfekte Methodebeider TOC-Messung?

PROBEVORBEREITUNG

Extraktionhalbflüchtiger Verbindungen:Sogelingt sieleicht

Die Vielschichtigkeit der Herausforderungen in Forschung und Wissenschaft braucht mehr als nur eine Antwort. Sie braucht Lösungen, die so vielfältig sind wie die Aufgaben, die vor Ihnen liegen. Deshalb finden Sie bei uns eine umfassende Auswahl, auf die Sie jederzeit entspannt zugreifen können. Nachricht verstanden.

Die Kaffeemaschine ist aufgeheizt

Die LABORPRAXIS-Ausgaben sind reserviert, der Kaffee ist geordert und die Koffer sind gepackt. Die Analytica 2024 kann kommen. Obwohl ich die VeranstaltungschonseitmehralszweiJahrzehntenbegleite,istdieVorfreudenach wie vor groß. Trifft man doch in München so viele Menschen, die einen durch den beruflichen Alltag begleiten. Und die Analytica ist auch einer der Anlässe, beidemwirmitIhnenindenpersönlichenDialogtretenkönnen.SagenSieuns Ihre Meinung Was können wir besser machen, welche Themen behandeln wir nichtausreichend?KommenSiebeiunsamStand(HalleA2,Stand401)vorbei, die Kaffeemaschine ist bereit.

„Wirfreuenunsauf IhrenBesucham LP-Stand:HalleA2, Stand401.“

Fünf volle Messehallen mit einer Flut neuer Produkte und Dienstleistungen.

Damit Sie die spannendsten Neuheiten aus den Bereichen Liquid Handling, Chromatographie/HPLC und Digitalisierung nicht verpassen, organisieren wir für Sie Analytica Guided Tours zu diesen Themen Termine und wo Sie sich anmelden müssen, finden Sie auf Seite 18

D R I L K A O T T L E B E N , Redakteurin, ilka.ottleben@vogel.de

Sie können nicht auf die Analytica fahren? Dann stehen Ihnen in diesem Jahr nochdiverseMöglichkeitenzurVerfügung,direktmitdenHerstellerninKontakt zu treten, denn die LAB-SUPPLY kommt auch in die Nähe Ihres Labors. Die Termine unserer Regionalmesse finden Sie auf Seite 69 in dieser Ausgabe. Die nächste LAB-SUPPLY findet am 24. April in der Halle Münsterland statt.

C H R I S T I A N L Ü T T M A N N , Redakteur, christian luettmann@vogel.de

Auf der Analytica wird es auch wieder um das Labor der Zukunft gehen. Wie verändern Automation und Digitalisierung das Labor in den nächsten Jahren? Besonders gespannt bin ich auf die zweite Auflage der Sonderschau Digitale Transformation MitOrganisatorDr FelixLenkhabeichimVorfeldgesprochen. Ab Seite 20 erfahren Sie, was die beteiligten Unternehmen in München zeigen. M A R C P L AT T H A U S , Chefredakteur, marc.platthaus@vogel.de

S.12

Mobilmessen: Klein sollen sie sein, robust und hochpräzise: Monitoringgeräte für Umweltanalysen Dies erfordert miniaturisierte Pumpentechnologie

S.60

Vergleich: Drei

S.20

Digitalwirdreal: Die Sonderschau Digitale Transformation zeigt auf der Analytica in München die neusten Trends in Sachen KI, Automation und Robotik Eine Vorschau gibt Dr Felix Lenk im Exklusivinterview mit

S.52

Wirkstoffsuche: Wissenschaftler verfolgen ein Therapeutikum zu seinem Zielort im Körper

S.42

Überblick: Alle Laborabzüge auf einen Blick kontrollieren: Ein sensorbasiertes System unterstützt

ANALYTICA 2024

„LargeLanguageModels(LLM)wie ChatGPTerlaubenes,einzelneLösungen imLabormiteinanderzuverbinden.“

EXTRAKT

Schon vor der Analytik das beste aus einer Probe herausholen: Dafür braucht es die passende Extraktion Welche Methode sich dafür eignet,zeigtbeispielhaftdie

von Aromen aus

LEGACY MEETS FUTURE.

Hettich feiert 120 Jahre wegweisende Entwicklungen in der Medizintechnik! Unsere hochwertigen Zentrifugen und Inkubatoren beschleunigen die Forschung, Diagnostik und den weltweiten medizinischen Fortschritt – und das unter Einhaltung höchster Sicherheitsstandards Mit unserer Vision für eine gesündere Welt gestalten wir die Zukunft des Gesundheitswesens durch innovative Ideen und fortschrittliche Entwicklungen

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KOOPERATIVES UND PROSOZIALES VERHALTEN UnserTiefschlafzeigt,wiekooperativ

wirsind

Menschen spenden an Hilfsorganisationen, engagieren sich in der Freiwilligenarbeit, setzen sich für kooperative Projekte ein: Sie investieren ins Wohlergehen anderer und in das Gemeinwohl, ohne oft selbst zu profitieren. Kooperatives und prosoziales Verhalten spielt eine wichtige Rolle für eine gut funktionierende Gesellschaft –abernichtalleMenschenzeigensichgleichausgeprägtkooperativ undgemeinnützig Wieprosozialsichjemandverhält,lässtsichauch amTiefschlaferkennen,wieForschenderundumDariaKnoch,ProfessorinfürSozialeNeurowissenschaftanderUniversitätBern,nun zeigen: „Je mehr langsame Hirnwellen eine Person im Tiefschlaf in dersogenanntenrechtentemporo-parietalenVerbindung(TPJ)aufweist, desto prosozialer agiert sie oder er Dieses Hirnareal in der Grosshirnrinde ist unter anderem an der Perspektivenübernahme, also der Fähigkeit, sich in ein Gegenüber hineinzuversetzen, beteiligt“, erläutert Knoch die Ergebnisse der Studie (ott)

LP

meistgelesenauflaborpraxis.de

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7 6 5 4 3 2 1

217Covid-Impfungenfüreinen:

2.434* mal geklickt

Immunantwort eines Mannes untersucht

GehirnnebelbeiLongCovid:

Langzeitfolgen haben körperliche Ursache

Trisomie21inBronze-undEisenzeit:

Forscher machen bewegende Entdeckung

BildanalysevonKaffeebohnen:

Partikelgröße und -form als Qualitätskontrolle

WiegefährlichistGraphen?

Toxische Effekte des 2D-Materials untersucht EinSchwammausMolkeschürftGoldausAbfall: Edelmetall aus Elektroschrott gewinnen

NaturtrübeApfelsäftefördernDarmgesundheit: Studie zu Gesundheitseffekt

BäckereibrenntaltesBrotzuBioethanol:

Bioökonomie in der Praxis

KIimLabor:AussichtenundÄngste:

Ein Stimmungsbarometer

PFASimBlutallgegenwärtig:

Besonders Jüngere sind betroffen

LEBERSTEATOSE BEI ALTEN UND MODERNEN MENSCHEN HatteschonderNeandertalereine Fettleber?

Vorhandensein der PNPLA3 rs738409-Genvariante bei modernen und archaischen Menschen, wobei die großen Menschenaffen die ursprüngliche Variante, den Wildtyp tragen.

WenndieLeberalszentralesOrgandesKohlenhydrat-undFettstoffwechsels mehr Fett speichern muss, als sie abbauen kann, spricht manvoneinerFettleber 30ProzentdermodernenBevölkerungsind von dieser so genannten Steatose betroffen. Jeder Fünfte mit einer FettlebererkranktaneinerFettleberhepatitis.DieEntzündungkann zuschwerenVernarbungen–FibroseundZirrhose–sowiezuKrebs führen. Doch nicht nur Umweltfaktoren wie Überernährung und Bewegungsmangel, sondern auch genetische Veranlagungen können eine Fettleber verursachen. Ein gemeinsames ForschungsprojektderUniversitätsklinikenWürzburg(UKW)undHomburg(UKS) unddesMax-Planck-InstitutsfürevolutionäreAnthropologie(MPIEVA) in Leipzig ermöglicht nun wichtige neue Einblicke in die evolutionären Grundlagen menschlicher Stoffwechselerkrankungen. Dazu analysierte das Team DNA von mehr als 10.000 archaischen und modernen Menschen aus aller Welt. Eines der Ergebnisse: Die Hauptvariante des so genannten Fettleber-Gens PNPLA3 muss bereitsvorderAufspaltungdesmenschlichenStammbaumsvormehr als 700.000 Jahren entstanden sein. Vermutlich sicherte die Fähigkeit zur Fettspeicherung unseren Vorfahren einst das Überleben in kalter Umgebung (ott)

FOLGEN VON HYPERVAKZINIERUNG

Immunantwortnach217CovidImpfungen

ForschendederFriedrich-Alexander-UniversitätErlangen-Nürnberg (FAU) und des Uniklinikums Erlangen haben einen Mann untersucht, der sich nach eigenen Angaben aus persönlichen Gründen 217-malgegenCovid-19hatimpfenlasen.134dieserImpfungensind offiziell bestätigt. Der Proband verfügte demnach über eine große Menge an T-Effektorzellen gegen SARS-CoV-2. Ihre Zahl war gegenübereinerVergleichsgruppevondreifachgeimpftenPersonensogar erhöht. Bei diesen Effektorzellen konnten die Forschenden keine Ermüdung feststellen – sie waren ähnlich effektiv wie die von normal vakzinierten Probanden. Zudem zeigte selbst die 217 Impfung, die der Mann während der Studie hatte vornehmen lassen, noch Wirkung: Die Zahl der Antikörper gegen das SARS-Coronavirus 2 erhöhte sich durch sie ebenfalls deutlich Die Funktion seines Immunsystems gegen andere Erreger war indes unverändert und schien keinen Schaden genommen zu haben. (ott)

Sour c e: UKW

Intelligente Funktionen Für besondere Anforderungen

Neue MX-Analysenwaagen

Die neuen MX-Analysenwaagen lassen sich leicht in Ihre bestehende Laborinfrastruktur integrieren und verfügen über eine Vielzahl intelligenter Leistungsmerkmale, um Ihre Wägeprozesse schnell, bequem und effizient zu gestalten.

Die hochauflösende Messzelle liefert genaue und zuverlässige Ergebnisse und bietet eine Ablesbarkeit von bis zu 0,01 mg Mit der innovativen «SmartPan»-Waagschale stabilisiert sich die Waage auch in turbulenten Umgebungen in kurzer Zeit und ermöglicht somit ein schnelles und effizientes Wägen.

Definieren Sie Ihren eigenen Routineprüfplan für die Waage entsprechend Ihren internen Qualitätsanforderungen und Prozesstoleranzen. Die Waage erinnert Sie an fällige Tests, um sicherzustellen, dass Ihre Ergebnisse in den Intervallen zwischen den Kalibrierungen genau bleiben.

Hochwertige Materialien und die robuste Konstruktion gewährleisten eine lange Lebensdauer der Waage. Im Sinne der Nachhaltigkeit entwickelt, einschließlich eines Energiesparmodus, sind die MX-Waagen effizient und sparsam im Betrieb.

RESISTENT GEGEN PILZ TR4

Erstegentechnisch veränderteBanane

Wenn TR4 zuschlägt, können Bananenbauern nur noch hilflos zusehen, wie ihre Plantage stirbt. Ein Gegenmittel gegen den Pilz gibt es nicht. Nun hat ein Team um James DalevonderaustralischenQueenslandUniversity of Technology (QUT) eine gentechnisch veränderte Linie der heutzutage überwiegend angebauten Cavendish-Bananen entwickelt.SieistresistentgegenTR4–und wurde in Australien kürzlich für den menschlichen Verzehr zugelassen. Die Banane QCAV-4 wurde mit älteren Gentechnik-Methoden erzeugt. Nächstes Ziel der Forscher ist nun die Schaffung einer entsprechenden Crispr-Banane. (ott)

ALTERUNG UND NEURODEGENRATION

InsulinsteuertRecyclingvonZellkraftwerken

Das Hormon Insulin kontrolliert viele zelluläre Vorgänge und passt sie an die Energieversorgung des Körpers an. Dass zu den Insulin-gesteuerten Vorgängen auch die Qualitätskontrolle von Zellkraftwerken in Nervenzellenzählt,fandeinTeamumAngelika Harbauer am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz nun heraus. Ist im KörperausreichendEnergievorhanden,vereinfacht Insulin den Abbau von fehlerhaften Kraftwerken. Ist Energie knapp oder das Insulinsignal gestört, wird das Recycling unterbunden und die Mitochondrien werden weitergenutzt. Ein solcher Weiterbetrieb fehlerhafter Zellkraftwerke könnte sich auch auf Alterungsprozesse und neurologische Erkrankungen auswirken. (ott)

LEBENSMITTELVERSCHWENDUNG VERMEIDEN DURCH SENSORTECHNIK

Bei aktivem Insulin-Signal werden Pink1mRNA-Moleküle freigegeben, zur Herstellung des Pink1-Proteins genutzt und defekte Mitochondrien effizient recycelt. Ohne InsulinSignal bleiben die mRNA-Moleküle gebunden, das Mitochondrien-Recycling wird reduziert.

MitkünstlichenSinnengegenLebensmittelverschwendung:Intelligente VorratsboxensollenVerdorbeneswittern

Ist die Suppe vom Wochenende noch gut? Wie steht es um den Schinken mit dem abgelaufenen Haltbarkeitsdatum? Und die Himbeeren: schon versteckter Schimmel oder noch ok? Solche Fragen stellen sich millionenfach in Küchen rund um den Globus. Um das Risiko unangenehmer Folgen zu umgehen, entsorgen Verbraucher tonnenweise Lebensmittel vorsorglich in den Müll. Ähnlich ist es in Supermärkten. Um solche Lebensmittelverschwendung zu reduzieren,arbeiteteineuropaweitvernetztes ForscherteamaneinemspeziellenAnalytiksystem. „Wir entwickeln praxistaugliche Verfahren, um die Qualität von Lebensmitteln zu überwachen. Konkret sind dies ein intelligenter Vorratsbehälter, der seinen

Inhalt kontrolliert, und ein Messgerät für Supermärkte: Allein dadurch, dass es über die Kisten gehalten wird, soll es genau angeben,wielangeunverpacktesObstundGemüse noch frisch sind“, erklärt der Messtechniker Professor Andreas Schütze von der Universität des Saarlandes

Fachleute verschiedener Disziplinen aus WissenschaftundIndustriearbeitenzusammen an diesem Vorhaben. Zehn PartnerinstitutionenausBelgien,Deutschland,Italien und Spanien wirken am Projekt namens „Serenade“ mit: die Universitäten Padova, Zaragoza, Leuven und des Saarlandes, das belgische Forschungsinstitut Vito und fünf Unternehmen. Sie entwickeln die smarten Hilfsmittel vom empfindlichen Sensorsys-

tem bis hin zu den nachhaltigen und spülmaschinengeeigneten Materialien.

Die Aufgabe des Saarbrücker Teams um Schütze und den promovierten Ingenieur Christian Bur ist das Gassensorsystem und die dazu gehörende künstliche Intelligenz. AlternNahrungsmittel,verändernsieneben AussehenundGeschmackv a.ihrenGeruch FlüchtigeMolekülegeratenindieLuft–wie Ammoniak,Schwefelwasserstoff,Ethenoder Essigsäure – am Anfang vereinzelt, im Verlauf mehr und mehr Die künstlichen Sinnesorgane der Saarbrücker Forscher erkennenbereitseinzelneMoleküleunterMilliardenLuftmolekülen.Dabeierschnuppernsie sogarmehralsmenschlicheNasen.„Unsere Sensoren erfassen auch Komponenten wie Ethen oder Kohlenstoffdioxid, die Menschen nicht riechen können“, erklärt Schütze. Das Sensorsystem ermittelt, worum es sich bei den Molekülen handelt und in welcher Konzentration. Zum Einsatz kommen hierfür Halbleitergassensoren auf Metalloxid-Basis Mit der elektrischen Nase wird esmöglich,denVerlaufdesVerderbskenntlichzumachen–vondenerstenAnzeichen noch unproblematischer Reifeprozesse der FrüchteselbstbiszudemPunkt,andemdie Zusammensetzung der gesammelten Teilchen signalisiert, dass man das Lebensmittel nicht mehr essen sollte. Die Forscher bringenderTechnikzudembei,denZustand der Lebensmittel zu bewerten und ihren Verfall mittels künstlicher Intelligenz vorherzusagen.Ein„technischesGehirn“wertet dabei alles aus, ordnet ein, zieht passende Schlussfolgerungenundveranlasstentsprechende Aktionen. (ott)

Die Nachwuchswissenschaftler Luigi Masi (l.) und Motahareh Khalafi forschen in Andreas Schützes Team an Gassensorsystemen, die voraussagen, wie lange Obst und Gemüse noch frisch sind.

AUS ABFALL WIRD GOLD

EinSchwammausMolkeschürftGoldausElektroschrott

Unedles in Gold zu verwandeln, war eines dernieerreichtenZielederAlchemistenim Mittelalter und der frühen Neuzeit. Unter dasselbe Motto fällt aber auch das, was Raffaele Mezzenga, Professor am Departement Gesundheitswissenschaften und TechnologiederETHZürich,nungeschaffthat:Esist ihm gelungen, mithilfe eines Nebenprodukts aus der Käseherstellung Gold aus Elektroschrott zu gewinnen.

Elektroschrott enthält verschiedene wertvolle Metalle, darunter Kupfer, Kobalt und auch relevante Mengen an Gold. Dieses aus ausgedientenSmartphonesundComputern zurückzugewinnen, ist wegen der steigenden Nachfrage nach dem Edelmetall von großem Interesse. Bisherige Verfahren zur Rückgewinnung sind allerdings energieintensiv und benötigen oft hochgiftige Chemikalien. Die Gruppe von ETH-Professor Mezzenga präsentiert jetzt eine sehr effiziente, kostengünstige und v a. viel nachhaltigere Methode: Mit einem Schwamm aus einem Proteingeflecht ist es ihr gelungen,

Gold aus Elektroschrott herauszufischen. Für die Herstellung des Schwammes nutztenMohammadPeydayesh,Oberassistentin Mezzengas-Gruppe, und seine Kollegen Molkenproteine.Diesedenaturiertensiebei großer Hitze und mit Säure, sodass sie in einemGelzuProtein-Nanofasernaggregierten DiesesGeltrocknetendieWissenschaftler, wodurch ein Schwamm aus diesen Proteinfasern entstand.

Um im Laborversuch Gold zurückzugewinnen, nahmen die Forschenden die Elektronikleiterplattenvon20altenComputern und entfernten die Metallteile. Diese lösten sie in einem Säurebad auf, sodass die Metalle darin als Ionen vorlagen. Legten die Forschenden den Proteinfaserschwamm in die Metallionen-Lösung, lagerten sich die GoldIonenandieProteinfasernan.Auchandere Metallionen können sich an die Fasern anlagern, Gold-Ionen lagern sich jedoch viel effizienter an als diese. Das zeigen die Forschenden in ihrer Arbeit, die sie jetzt veröffentlicht haben. (ott)

Aus 20 Computer-Leiterplatten gewannen die Forschenden ein rund 450 mg schweres Nugget mit einem Anteil von 91 Prozent Gold an der Gesamtmasse (der Rest ist Kupfer), was knapp 22 Karat entspricht.

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NEUE ANTI-EIS-OBERFLÄCHENBESCHICHTUNG ENTWICKELT

EisabweisendeEigenschaft:JegrößerderZufalldestowenigerEis

Eisabweisende Beschichtungen gibt es schonlänger,bislangsindsieabersehrempfindlichundlösensichrechtschnellvonden zu schützenden Oberflächen. Einem Forschungsteam um Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz ist es nun gelungen, diesen Mangel zu beheben Sie haben eine stark eisabweisende Beschichtung entwickelt, die auf verschiedensten Materialien haftet und sehr widerstandsfähiggegenAbriebist.ErreichthabendieForschenden diesen Entwicklungssprung durchdenEinsatzdersogenannteninitiierten chemischen Gasphasenabscheidung Damit ist es möglich, ein stark haftendes

NEUE METHODE DER KNORPELREGENERATION

Forscher des Universitätsklinikums Würzburg(UKW)wollenausNasengesundeKnie machen–zumindestimweitestenSinn.„Wir entnehmen unseren Patienten ein kleines Stück Knorpel aus der Nasenscheidewand, züchten es auf einer strukturgebenden Kollagenmatrix und implantieren es vier Wochen später in das geschädigte Knie, damit sich der Knorpel regeneriert“, erklärt Privatdozent Dr Oliver Pullig vom UKW Dass diese Methode der Knorpelregeneration funktioniertundsowohlwirksamalsauchsicher ist, hat der Biologe bereits in der Bio-ChipStudie mit einem internationalen Team unter der Leitung des Universitätsspitals Baselanmehrals100Personenmitfokalen Knorpelläsionen erfolgreich gezeigt.

IndernunangestoßenenFolgestudie„Encanto“ sollen erstmals Patienten mit weiter fortgeschrittenen Knorpeldefekten aufgenommen werden. Geprüft wird, ob das Verfahren eine Alternative zur Prothese darstellt und damit eine neue Therapie bei der Patellofemoralen Arthrose (PFOA) bietet, also bei Knorpelschäden an der Rückseite der Kniescheibe und am gegenüberliegendenOberschenkelknochen.Daherauchdas AkronymEncantofürENgineeredCArtilage

Grundierungsmaterialgraduellindieeisabweisende Verbindung übergehen zu lassen.

Dieser stufenlose Übergang gelingt, indem die beiden Materialien als sich veränderndesGasgemischaufdiezubeschichtende Oberfläche aufgetragen werden. ZunächstbestehtdasGasgemischreinausdem Grundierungsmaterial,derAnteildeseisabweisenden Materials wird während des Auftragens kontinuierlich erhöht, von anfangs 0 auf schließlich 100 Prozent. Das Ergebnis isteineBeschichtungmiteinerstarkhaftenden Unterseite und einer Oberseite, die Eiskristallen keinen Halt bietet.

Bei ihren Versuchen haben Coclite und Rodríguezentdeckt,woraufdieeisabweisende Eigenschaft ihrer Beschichtung beruht.

„Das eisabweisende Material besteht aus länglichen Molekülen, die in senkrechter oderwaagrechterAusrichtungaufderGrundierung haften bleiben“, erklärt Rodríguez.

„Je dicker wir das Material aufgebracht haben,destozufälligerwurdederWechselzwischen senkrechten und waagrechten Molekülen. Und je zufälliger die Anordnung an der Oberfläche, desto größer wurde der eisabweisende Effekt.“ Dieser Mechanismus war bislang unbekannt. (ott)

Für die neue Beschichtung sind vielfältige Anwendungen denkbar, etwa in der Luftfahrtbranche. (Im Foto zu sehen: Gabriel Hernández Rodríguez mit tiefgekühlten Proben von beschichtetem Plexiglas)

from Nose for the Treatment of Osteoarthritis; übersetzt: künstlich hergestellter Knorpel aus der Nase zur Behandlung von degenerativem Gelenkverschleiß.

Die Implantation des Knorpelgewebes ist relativ einfach, der Aufwand, um die Knorpel außerhalb des Körpers zu züchten, jedoch immens. Zunächst wird den Studien-

Bild: TERM / UKW

teilnehmenden ein winziges Stückchen Knorpelgewebe aus der Nasenscheidewand entnommen. Die Knorpelzellen der Nase sind denen des Knies sehr ähnlich. Sie sind mechanisch belastbar und lassen sich gut im Labor vermehren. Nach der Entnahme wird das Gewebe unter aseptischen BedingungenimReinraumaufbereitet.DieZellen werden isoliert und kultiviert und schließlich auf eine 4x5cm große Trägerstruktur gegeben. Dort wandern die Zellen in die als MedizinproduktzugelasseneKollagenmembran ein und bauen ihre eigene Knorpelmatrix. Nach vier Wochen ist das Implantat („N-TEC“ für nasal chondrocyte-based tissue-engineered cartilage.) einsatzbereit.

Da das Implantat aus lebenden Zellen besteht, gehört es zu den Arzneimitteln für neuartige Therapien, kurz ATMP für Advanced Therapy Medicinal Products. Das heißt: Es unterliegt besonderen Regularien. „Wir haben uns bereits im Bio-Chip-Projekt um die komplexen Aufgaben und Formalitäten rund um die Herstellung und Logistik gekümmert“, berichtet Pullig Nun liege die Herausforderungdarin,diehohenAuflagen fürdieHerstellungunddieQualitätdesProdukts konstant zu halten. (ott)

Vorbereitung des Knorpelimplantats N-TEC: Der Nasenknorpel wird zerkleinert und die Knorpelzellen werden isoliert.

ABFALLPRODUKT AUS GEFLÜGELFLEISCHHERSTELLUNG ALS ROHSTOFF NUTZEN

KlebstoffstattKissenfüllung:Projekt bringtFedernindieTube

Klebstoffe sind fast überall: in Sportschuhen, im Smartphone, im Bodenbelag, in Möbeln, in Textilien und in Verpackungen. Bisher werden Klebstoffe überwiegend aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl hergestellt Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB geht nun einen anderen Weg Die Forscher nutzenFedernalsAusgangsmaterialfürKlebstoffe Federnfallenbeider GeflügelfleischherstellungalsAbfällean.Siewerdenvernichtetoder inTierfuttergemischt.DochdieFedernsindvielzuwertvollfürden Abfall,dennsieenthaltendasStrukturproteinKeratin,heißtesvon Experten. Dieses Biopolymer wird von Tieren für Krallen, Klauen, HufeoderebenFederngebildetundverleihtdurchseineFaserstruktur hohe Festigkeit. Keratin ist ein umweltfreundlicher, weil biologischabbaubarerStoff DiePolymer-Strukturunddiefunktionellen Gruppen, die Vernetzungsreaktionen eingehen können, prädestinieren Keratin zudem für die Herstellung von Klebstoffen aller Art.

Im Projekt Kera Bond „Spezialchemikalien aus maßgeschneiderten funktionalen Keratin-Proteinen“ haben die Projektpartner ein neues Verfahren entwickelt und optimiert: Zuerst werden die vom Schlachtbetrieb angelieferten Federn sterilisiert, gewaschen und mechanisch zerkleinert. Anschließend erfolgt ein enzymatischer Prozess, bei dem die langkettigen Polymere via Hydrolyse in kurzkettigePolymeregespaltenwerden.ImErgebnissolleinePlattformChemikalie entstehen, die als Ausgangsstoff für die WeiterentwicklungspeziellformulierterKlebstoffedienenkann AucheineSkalierung des Verfahrens im Großmaßstab wurde bereits verfolgt. (ott)

Bild: © Bjö rn W ylezichst ock.adobe. c o m

GESUNDHEITSEFFEKT VON NATURTRÜBEN APFELSAFTSCHORLEN TrüberApfelsaftschütztdenDarm

Naturtrübe Apfelsaftschorlen wirken positiv auf die Darmbarriere.

Eine intakte Darmbarriere ist nicht nur für die Gesundheit des Darms, sondern auch für den gesamten Organismus von zentraler Bedeutung Studien belegen jedoch, dass z.B extreme körperliche Belastungen die Darmbarriere beeinflussen. Ähnliches gilt für eine fettreiche oder fruktosereiche Ernährung DerKonsumvonzuckerhaltigenGetränkennachgroßen körperlichenBelastungenisthingegenineinerVielzahlvonStudien alsregenerationsförderndbeschriebenworden ImRahmendesFörderprogramms„IndustrielleGemeinschaftsforschung“(IGF,Projekt AIF 21925 N) hat nun eine Arbeitsgruppe der Deutschen Sporthochschule Köln, der Leibniz Universität Hannover und der Universität Wien gemeinsam untersucht, inwieweit diese Getränke im Zusammenwirken mit körperlicher Belastung die Darmbarriere beeinflussen.DiewesentlicheErkenntnisderStudieist,dasssichdasTrinken von naturtrüben Apfelsaftschorlen positiv auf die Funktion der Darmbarriereauswirkt,sowohlimAlltagalsauchnachkörperlicher Belastung (ott)

STUDIE ZU EWIGKEITSCHEMIKALIEN PFAS

Seit ihrer Erfindung in den 1950er Jahren sind Schätzungen zufolge mehr als 10.000 verschiedene Substanzen aus der Kategorie der per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS) entwickelt worden. Wegen ihrer wasser-, fett- und schmutzabweisenden Eigenschaften kommen sie in tausenden Produkten wie Kosmetik, in Zahnseide,

aber auch in Pfannen-Beschichtungen und in Löschschaum zum Einsatz. Neben ihrer chemischen Grundkonstruktion haben die PFAS eine weitere Gemeinsamkeit: Sie sind so gut wie nicht abbaubar – deshalb ihre Bezeichnung als „Ewigkeitschemikalien“ Insbesondere über das Grundwasser gelangen sie in die menschliche Nahrungskette.

Forschende des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) haben nun nachgewiesen, dass Spuren der allgegenwärtigen PFAS-Chemikalien im menschlichen Blut mit ungünstigen Fettprofilen und daher mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen einhergehen. Der Befund beruht auf Daten von mehr als 2.500 Erwachsenen aus Bonn und der holländischen Gemeinde Leiderdorp PFAS waren im Blut nahezu aller Studienteilnehmenden nachweisbar

„Wir sehen deutliche Anzeichen für eine gesundheitsbedenklicheWirkungvonPFAS Undwirhabenfestgestellt,dassbeigleicher PFAS-Konzentration im Blut die negativen Effekte bei jüngeren Probanden stärker ausgeprägtsindalsbeiälteren“,sagtProf Dr Dr Monique Breteler, Direktorin für Populationsbezogene Gesundheitsforschung am DZNE. Die Ergebnisse der aktuellen Untersuchunglegtenaußerdemnahe,dassschon relativ niedrige PFAS-Konzentrationen im Blut mit ungünstigen Blutfett-Profilen verbunden sind. Grundlage für die aktuelle Untersuchungwarendie„RheinlandStudie“ des DZNE und die sogenannte NEO-Studie aus den Niederlanden. (ott)

Auch wasserabweisende Outdoor-Kleidung kann per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) enthalten

Bild: © Noob sst ock.a d obe. c o m

Miniaturkomponenten für PräzisionundMobilität

Angesichts des Klimawandels spielt die Analyse unserer Umwelt eine immer entscheidendere Rolle, um die Folgen zu bewerten und Präventionsmaßnahmen einzuleiten. Hierzu kommen hochgenaue, portable Monitoringgeräte zum Einsatz, die hohe Ansprüche an die eingesetzten Komponenten stellen. Lee bietet Ventilund Pumpentechnologie in Miniaturbauweise, mit der Gerätehersteller keine Kompromisse eingehen müssen.

Umweltmonitoring spielt in unserem Alltag eine größere Rolle, als man denken könnte Neben Angaben,diewirausdemWetterberichtkennen, etwazurOzonbelastungodererhöhtenFeinstaubwerten, sorgen Umweltanalysegeräte auch für eine Überwachung der Trinkwasserqualität oder die Bewertung der Fruchtbarkeit unserer landwirtschaftlichen Anbauflächen. Weitere typische Aufgaben des Umweltmonitorings sind die Überwachung der Luftqualität oder der AuswirkungenaufAnwohnerundTierweltbeiGroßbaustellen. Diese ist oftmals zur Einhaltung der Bauvorschriften notwendig In Industrien, die mit Gefahrstoffen arbeiten, können Umweltmonitore Lecks erkennen und somit die Bedrohung von Arbeitsunfällen reduzieren. Umweltmonitoringsysteme helfen so, frühzeitige Belastungen für die Umwelt und den Menschen zu erkennen und präventive Maßnahmen zu ergreifen, gerade auch im Hinblick auf die Folgen des Klimawandels

Anforderungenandas

Umweltmonitoring

Zu diesem Zweck stehen eine Vielzahl von Geräten zur Verfügung Die Spanne reicht von tragbaren Gasanalysatoren, Luft-, Boden- und Wasserqualitätsmonitoren, TOC (Total Organic Carbon)- und VOC (Volatile Organic Compounds)-Analysatoren bis hin zu Gaschromatographen und Systemen, die analytische Methoden kombinieren. In vielen Anwendungsszenarien müssen diese Geräte tragbar ausgelegt sein, da Proben an verschiedenen Stellen genommen werden oder der Einsatzort fern einer Netzversorgung liegt.

Dementsprechend dürfen sie nicht zu ausladend oder schwer aufzubauen sein. Gleichzeitig müssen die Monitoring-Geräte extrem robust konstruiert

sein, da sie unter widrigsten Umgebungsbedingungen zum Einsatz kommen können. Diese UmgebungseinflüssereichenvonstarkerStaub-undHitzebelastung auf Baustellen bis hin zu Hochdruck- und dauerhaftem Salzwassereintrag bei Tiefseesonden, welche die Meerwasserqualität überwachen. Auch die Batterielebensdauer sollte langlebig genug für einen dauerhaften Einsatz unterwegs sein.

ChristianBrinkmann,technischerVertriebbeiderLee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, erläutert: „Wenn in einer kritischen Phase der Messung plötzlich das System aufgrund einer leeren Batterie ausfällt, ist dies nicht nur ärgerlich, sondern kann auch große wirtschaftlicheFolgenhaben–gerade,wennmananTiefseemessungen mit autonomen Unterwasserfahrzeugen denkt, für die ein erheblicher Aufwand betrieben werden muss. “

LösungenfürMonitoring-und Analysegeräte

Für dieses Anforderungsprofil bietet Lee passende Magnetventile, Siebe, Blenden und Miniaturpumpen. „UnsereProduktesindindenanspruchsvollstenAnwendungen bewährt. Wir sorgen für hochpräzise Durchflusssteuerung in der Luft- und Raumfahrt, im Motorsport – aber auch in der Medizin- und Labortechnik. SomitgenügensieauchdenAnforderungenimUmwelt-

VERFASST VON

Peter Becker

Inhaber

Becker Storytelling

„BatteriebedingteGeräteausfällesind extremärgerlichundoftteuer.Ihnenist miteinerbesondersstromsparenden Konstruktionmöglichstvorzubeugen.“

Christian Brinkmann, technischer Vertrieb bei der Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH

monitoring – insbesondere unsere LHL-Ventile und unsere Disc Pump“, erklärt Brinkmann.

TIPP

Auf www.laborpraxis.de unter dem Suchbegriff „Lee Jubiläumsporträt“ gibt es einen Beitrag zum 75-jährigen Geburtstag des Umternehmens im Jahr 2023.

Besuchen Sie Lee auf der Analytica in München vom 9. bis 12. April (Halle A3, Stand 100)

ƒ StromsparendeMiniaturmagnetventile: Die bistabilen Miniatur-Magnetventile der Serie LHL von Lee eignen sich für den robusten Einsatz und die lange Lebensdauer von tragbaren Umweltmonitoren. In Umweltüberwachungs- und Analysegeräten werden sie beispielsweise verwendet, um einen Sensor zu kalibrieren oder einen automatischen Nullabgleich durchzuführen. Weiterhin leiten die Ventile die Medien in probenger Dosis zur Messzelle des Geräts oder den Systemdruck Mit einem Energie brauch von nur 5,5mJ/Schaltung zeich sich durch einen extrem niedrigen brauch, eine nahezu leckagefreie Funk eine lange Zykluslebensdauer aus. Glei sind sie mit nur 7mm Länge und 2,5 extrem kompakt und leicht. Die LHL benötigen Spannungsimpulse von lediglic bis 30ms, um den Betriebszustand zu wechseln. Gute Strömungseigenschaften ermöglichen schnelle Abtastraten und kürzere Kalibrierungszeiten, die bei sich schnell ändernden Umgebungsbedingungen entscheidend sind. Die zahlreichen Optionen für die Montage, die Antriebsspannung und das Gehäusematerial machen es Gerätedesignern leicht, die richtige Lösung für ihre Systemarchitektur zu finden. Somit lassen sich mit den LeeLHL-Ventilen dank der kleinen Grundfläche und dem geringen Gewichtkompakte,portableGeräte mit langer Akkulaufzeit realisieren.

ƒ MiniaturpumpenfürmaximalePräzision: Mit ihrer Kombination aus hoher Leistung, pulsationsfreiem Fluss, Regelbarkeit und Größe ist die Disc Pump von Lee Ventus ebenfalls für solche Applikationen bestens geeignet: von Gasprobennehmern und Detektoren bis hin zu Laboranalysatoren und Partikelzählern. Die Pulsation des Luftstroms ist in solchen Anwendungen eine Herausforderung für viele Geräteentwickler, da sie meist die Qualität des Signals negativ beeinflussen und damit die Empfindlichkeit einschränken. Häufig muss eine Vielzahl an dämpfenden Maßnahmen ergriffen werden, um die Pulsation bei der Messung zu reduzieren. Die Disc Pump bewegt eine winzige Luftmenge pro Zyklus, i.d.R. im Bereich von 10 bis 100 Nanolitern, womit die Pulsation vernachlässigbar ist. Dämpfungselemente sind nicht notwendig Auch die Messgenauigkeit profitiert vom pulsationsfreien Durchfluss. In Verbindung mit einem geeigneten Druck- oder Durchflusssensor können die Sollwerte innerhalb eines Bruchteils eines Prozents gehalten werden. Der pulsationsfreie Betrieb trägt zur Minimierung des Integrationsfehlers bei der Berechnung des geförderten Volumens bei, was wiederum genaue Konzentrationsmessungen bis in den ppbBereich ermöglicht. Der extrem gleichmäßige Durchfluss reduziert zudem die Gefahr der Mehrfacherfassung von Partikeln bei der Partikelzählung Die Disc Pump wiegt nur 5g und nimmt lediglich ein Volumen von 7cm3 ein. In Verbindung mit dem bereits erwähnten Wegfall von Dämpfungselementen lässt sich die Systemkomplexität und Größe mit der Pumpe deutlich reduzieren. Der geräuschlose, vibrationsfreie Betrieb der Pumpe macht sie besonders komfortabel im portablen Einsatz, nahe am Körper des Anwenders Im Gegensatz zu herkömmlichen motorgetriebenen Pumpen hat der piezoelektrische Antrieb der Disc Pump eine geringe bedeutet, dass die Pumpe auf Sollertänderungen extrem dynamisch reagieren innerhalb von Millisekunden von Null ximale Leistung umschalten kann. Für meanwendungen lassen sich mit dieser echtzeitfähige Geräte realisieren, die auf die Auslösebedingungen reagieren. ückschlagventile,BlendenundSiebe: Neben beschriebenen Produkten kommen eine er Produkte aus dem Lee-Portfolio in Umweltanalysegeräten zum Einsatz. Rückschlagventile, Blenden und Siebe sorgen für den Schutz des Fluidiksystems und v a. der sensiblen Sensorik der Geräte. Gleichzeitig übernehmen sie essenzielle Aufgaben in der Durchflusskon-

Bild: Lee

1 Die bistabilen LHL Magnetventile (obere Reihen) sind extrem strom- und platzsparend.

Bild: Lee

2 Die vibrations- und pulsationsfreie Disc Pump reduziert die Komplexität in der Gerätekonstruktion.

Bild: Lee

3 Lee Miniaturkomponenten sorgen im Umweltmonitoring für präzisen Durchfluss der Medien, aber sie schützen das System auch vor Fremdstoffeintrag und Überdruck.

trolle oder schützen das Gesamtsystem vor Überdruck und damit einhergehenden Beschädigungen.

SupportbeiderAuswahlundAuslegung

Mit diesen Eigenschaften sind die Miniaturkomponenten von Lee die erste Wahl für eine Vielzahl Umweltmonitoring-Anwendungen.WiealleLeeProduktesind auch sie hundertprozentig funktionsgeprüft und von höchsterQualität.BrauchenGeräteherstellerLösungen, dievomStandardabweichen,odersindsichnichtsicher, welche Lösung die Beste für ihr Anforderungsprofil sind, steht das erfahrene Team von technischen VertriebsingenieurendesUnternehmensausSulzbacham Taunus bereit, um entsprechend zu beraten und zu unterstützen. (map)

Technikanforderungen für das Umweltmonitoring

Nicht nur die Geräte müssen sehr widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen sein, auch die eingesetzten Komponenten Hinzu kommen extreme Ansprüche an die Präzision im Betrieb, um Messwerte nicht zu verfälschen. Um das Gewicht und die Größe des Monitoring-Geräts nicht extrem zu erhöhen, sollten die eingesetzten Komponenten möglichst leicht sein und mit wenig Bauraum auskommen. Minimaler Stromverbrauch der Komponenten ist eine Voraussetzung für die angestrebten langen Batterielaufzeiten

Labor-Community trifftsichinMünchen

Alle zwei Jahre füllt sich das Messegelände in München mit Besuchern aus den Laboren Deutschlands, denn die Analytica öffnet vom 9. bis 12. April wieder ihre Tore. In diesem Jahr geht es sowohl auf der Ausstellung wie auch in den Foren und der Konferenz um die beiden Trendthemen Digitalisierung und Nachhaltigkeit.

1 In fünf Messehallen präsentieren die Unternehmen während der Analytica ihre Produkte und Dienstleistungen rund um die Laborund Analysentechnik.

Nachdem die Analytica 2022 ein gelungener Neustart war, zeigt sich die Analytica 2024 im HinblickaufdieAusstellerzahlschonfastwiederauf Vor-Corona-Niveau. Und auch thematisch bietet die diesjährigeVeranstaltungalles,wasdieAnalyticainden vergangenenJahrzehntenzurLeitmessefürdieBranche gemachthat:eineumfangreicheAusstellungmitvielen namhaftenUnternehmen,zahlreicheForenundSonderschauen zu Trendthemen und eine Analytica Conference, die wieder Forscher aus aller Welt anlockt. Dabei präsentierendieAusstellerindiesemJahrdiekomplette Palette der Labor- und Analysentechnik, den Life SciencesundderBiotechnologie.DieThemenreichenvonder MaterialanalytikübermoderneLebensmittelbiszuwegweisendenVerfahrenfürneueMedikamente.Diebeiden Trendthemen der Analytica 2024 sind Digitalisierung/ Künstliche Intelligenz und Nachhaltigkeit Sie werden

anmehrerenStellenderAusstellung,ForenundSonderschauen sowie der Analytica Conference behandelt.

NachhaltigkeitimLabor

Auf der diesjährigen Analytica wird es viel um Ressourceneinsparunggehen,dennnachhaltigereMethodenim Labor haben viele Facetten. Sie sind entscheidend für Umweltschutz und Ressourcenschonung Durch effiziente Abfalltrennung, Energierückgewinnung und den Einsatz umweltfreundlicher Materialien kann der ökologische Fußabdruck von Laboratorien reduziert werden.DochnichtnurdirektimLaborwirddieNachhaltigkeitimmerwichtiger OhneForschungundEntwicklung gibt es keine nachhaltigeren Produkte. Dies zeigt, wie entscheidend Labor- und Analysentechnik für dieses Feld sind. Speziell am Mittwoch, 10 April widmet sich das Forum Laboratory & Analysis und auch die Analytica Conference dem Thema Nachhaltigkeit.

Digitalisierung:dienächstenSchritte

Die Analytica 2024 widmet sich dem Megatrend Digitalisierung in zahlreichen Facetten. 13 Unternehmen zeigen in der Sonderschau Digital Transformation ihre Konzepte und smarten Instrumente für das Labor von morgen. Fünf Hands-on-Stationen machen einen digitalen Workflow für Besucher erlebbar Die Digitalisierung und Künstliche Intelligenz zieht sich zudem als roterFadendurchdasVortragsprogrammderAnalytica Conference und auch der Foren Laboratory & Analysis, Biotech und Digital Transformation, wo Unternehmen ihre Lösungen zur Digitalisierung und Künstlichen Intelligenz zeigen.

LebensmittelanalytikundsaubereUmwelt

Nahrungsmittelskandale, Food Fraud, die Folgen des Klimawandels – dank Lebensmittelanalytik können InhaltsstoffegenauuntersuchtundMissständeaufgedeckt werden. Die Liste der Substanzen ist extrem lang Dies reicht von Pestiziden über Schwermetalle bis zu Krankheitserregern. Doch auch der Trend zu fleischloser Ernährung wäre ohne die Analytik nicht denkbar So ist ANALYTICA 2024

Analytica auf einen Blick

ƒ Datum: Dienstag, 9. April bis Freitag, 12. April 2024 (Ausstellung); Dienstag, 9. April bis Donnerstag, 11. April 2024 (Analytica Conference)

ƒ Öffnungszeiten: Dienstag bis Donnerstag 9 bis 18 Uhr; Freitag 9 bis 16 Uhr

ƒ Eintrittspreise: Tagesticket 71 Euro (Onlineregistrierung: 54 Euro); Zwei-Tage-Ticket 104 Euro (Onlineregistrierung: 85 Euro); Vier-TageTicket 138 Euro (Onlineregistrierung: 113 Euro); Tickets enthalten den Eintritt für die Analytica Conference

ƒ Veranstaltungsort: Messegeländer der Messe München, Haupteingang Messegelände West

ƒ Hallen: A1/A2–Analytik und Qualitätskontrolle; A3–Biotechnologie, Life Sciences, Bioanalytik und Diagnostik; B1/B2–Labortechnik; ICM–Analytica Conference

das Mundgefühl vegetarischer Austauschprodukte oftmals das Ergebnis langer Versuchsreihen im Labor

Um ein effektives Risikomanagement von Chemikalien in der Umwelt zu betreiben, ist die Umweltanalytik zueinerunverzichtbarenDisziplingeworden Nebender bekannten Mikroplastik-Problematik geht es auch um Lösungen für bromierte und fluorierte Verbindungen, dieausFlammschutzmittelnundRecyclingprozessenin die Umwelt diffundieren, oder um den Nachweis von polyfluorierten Alkylsubstanzen, der PFAS-Analytik.

UndnichtzuletztgehtesauchumdieBiotechnologie, diemitihrenInnovationendiediagnostische,klinische und medizinische Chemie entscheidend voranbringt.

UmfangreichesKonferenzprogramm

DieAnalyticaConferenceistseitvielenJahrenfesterBestandteilderLeitmessefürLabor-undAnalysentechnik. Das Programm reicht von der Omics-Forschung über Kopplungstechniken bis zu Biosensoren – wie in den Vorjahren ist es organisiert von der Gesellschaft DeutscherChemiker(GDCh),derGesellschaftfürBiochemie und Molekularbiologie (GBM) und der Deutschen Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin (DGKL). In der begleitenden Posterausstellung präsentierenjungeWissenschaftlerdieErgebnisseihrer Forschung und innovative Anwendungen.

Zeitgleich:CeramitecundAnalytica

Doch das Münchner Messegelände ist in der Zeit vom 9. bis 12. April nicht nur Treffpunkt für die LaborCommunity Die Analytica findet wieder zeitgleich mit derCeramitec,derFachmessefürdieKeramikindustrie, statt. Dadurch profitieren die Besucher von Synergieeffekten. So benötigt die Keramikindustrie etwa Analysegeräte, um neue Werkstoffe zu erforschen, während intelligente Lösungen aus der Automation für die fortschreitendeDigitalisierungimLaborgebrauchtwerden Auch im Rahmenprogramm der beiden Messen finden VorträgeundDiskussionsrundenstatt,vondenenbeide Seiten profitieren. Alle Besuchertickets der Analytica berechtigenzumEintrittbeiderparallelstattfindenden Ceramitec. (map)

VERFASST VON

MarcPlatthaus

Chefredakteur LABORPRAXIS

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Wir führen Sie über die Analytica

Sie wollen die spannendsten Neuheiten aus den Bereichen Digitalisierung, Liquid Handling und HPLC/Chromatographie entdecken? Dann melden Sie sich direkt für eine unserer Guided Tours an, die wir an den ersten drei Messetagen durchführen.

1 Seit meheren Jahren führt die LABORPRAXIS auf der Analytica Guided Tours zu unterschiedlichen Themen durch, damit Besucher die spannendsten Neuerungen auf Ausstellung zu sehen bekommen.

Mehr als 1.000 Analytica-Aussteller in fünf Messehallen–undfastjedervonihnenpräsentiert inMünchenvom9.bis12.Aprileineodermehre Neuheiten. Das macht eine vernünftige Messeplanung sinnvoll und notwendig Wo findet man die spannendsten neuen Produkte und Dienstleistungen? Um diePlanunginteressiertenBesuchernzuerleichtern,hat das LP-Team zu den Themen Laborsicherheit, Liquid Handling und Digitalisierung im Labor jeweils fünf Firmenausgewählt,diewährendeinesrund90-minütigen Rundgangs durch die Hallen besucht werden. Startpunkt ist immer der LP-Stand in Halle A2 (Stand 401). VonhierwerdendieGruppendannmitihremLP-Guide zu den ausgewählten Unternehmen aufbrechen.

LiquidHandling

Flüssigkeiten im Labor sind allgegenwärtig, sei es als Lösungsmittel,inFormflüssigerProbenodereinfachzu Reinigungszwecken UnddaheristauchdasThema,wie manmitdiesenFlüssigkeitenumgeht,einwichtigesund wirdanvielenStändenpräsentiert.ImRahmenunserer GuidedTour„LiquidHandling“werdendieHerstellerdie neuestenEntwicklungenimBereichderPipettenzeigen, wo vor allem der Ergonomie-Gedanke immer wichtiger wird. Außerdem präsentieren die Unternehmen teilundvollautomatisierteLösungen,diedasHandlingvon Flüssigkeiten im Labor erleichtern sollen.

HPLC/Chromatographie

Die am weitesten verbreitete Trenntechnik im Labor ist nachwievordieChromatographie(HPLC)unddaherist die Ausstellerzahl in diesem Segment entsprechend hoch.UnsereausgewähltenFirmenfürdieGuidedTours zeigennichtnurkompletteHPLC-Anlagen,esgehtauch umSäulenmaterialienoderSpezialfällederFlüssigchromatographiewiederGelpermeations-Chromatographie, die gerade bei der Analyse von Biomolekülen ihre großen Vorteile ausspielen kann.

Digitalisierung

Zukunftstechnologien sind auf der Analytica 2020 allgegenwärtig VorzweiJahrenneueingeführt,wurdedie

Termine der Guided Tours 2024

Hier finden Sie alle Termine der Guided Tours, die auf der Analytica 2024 stattfinden. Start ist immer der Messestand der LABORPRAXIS (Halle A2, Stand 401). Anmelden können Sie sich ab sofort unter www.laborpraxisguidedtours.de Tour Liquid Handling: Wir besuchen Aussteller, die neueste Technologien in den Bereichen Pipetten, Flüssigkeitspumpen, Mikrofluidik, Dosiersysteme und Büretten präsentieren.

Die Termine:

ƒ Dienstag 9. April, 13:00 Uhr

ƒ Mittwoch 10 April, 15:30 Uhr

ƒ Donnerstag 11. April, 9:30 Uhr

Tour Digitalisierung: Entdecken Sie mit uns die neuesten Trends bei Laboreinrichtung, dem Da-

Sonderschau Digitale Transformation deutlich ausgebaut. Besucher haben in Halle B2 jetzt die Möglichkeit, sich verschiedene Vorführungen rund um zukünftige Laborarbeiten anzusehen. Daneben gibt es mehrere Sessions,indenenmanselbstHandanlegenkann Doch auchanvielenanderenStellenderfünfMessehallenist die Laborzukunft heute schon allgegenwärtig

Egal ob neue LIM-Systeme, moderne Labormöbel oder ergonomisch optimierte Laborgeräte, viele Aussteller zeigen an ihren Ständen bereits die Zukunft in derLaborarbeit.NutzenSieunsereGuidedTour„Labor derZukunft“,umsichüberdieseneuenTrendsundEntwicklungen moderner Laborarbeit zu informieren.

tenmanagement und optimierten Laborgeräten

Die Termine:

ƒ Dienstag 9. April, 15:30 Uhr

ƒ Mittwoch 10 April, 9:30 Uhr

ƒ Donnerstag 11. April, 13:00 Uhr

Tour HPLC/Chromatographie: Die Tour führt zu Messeneuheiten rund um die HochleistungsFlüssigkeitschromatographie von kompletten HPLC-Anlagen, einzelnen Komponenten wie Säulen oder Detektoren bis hin zu speziellen Anwendungen in der Chromatographie.

Die Termine:

ƒ Dienstag 9. April, 9:30 Uhr

ƒ Mittwoch 10 April, 13:00 Uhr

ƒ Donnerstag 11. April, 15:30 Uhr

Absofortanmelden

Die Teilnahme an den Guided Tours ist kostenfrei, an jedem Ausstellerstand erhalten die Teilnehmer exklusivePräsentationenzudenNeuentwicklungen.Absofort können Sie sich auf der Guided-Tours-Webseite unter www.laborpraxisguidedtours.de für die Teilnahme anmelden. Seien Sie schnell, denn die Plätze sind auf 20 Personen pro Tour begrenzt. (map)

VERFASST VON MarcPlatthaus

Chefredakteur LABORPRAXIS

TIPP

Hier geht es zur Anmeldung für die geführten Touren während der Analytica: www laborpraxisguidedtours.de LP

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Geeignet für Reaktoren, Elektrolyse, Redoxflow, Polymerchemie, Förderung von großen in kleinere Behältnisse usw knf com

Gehen Sie in das

Labor der Zukunft

Die Sonderschau Digitale Transformation war einer der Anziehungspunkte der Analytica vor zwei Jahren. Auch in diesem Jahr wird es die Sonderschau geben Wir haben mit Organisator Dr Felix Lenk gesprochen, was es diesmal zu sehen gibt.

MarcPlatthaus

Chefredakteur

LABORPRAXIS

KünstlicheIntelligenzisteinesderTrendthemenin vielen Industrien und auch auf der Analytica allgegenwärtig. Welche Rolle spielt KI auf der SonderschauDigitaleTransformation?

Dr Felix Lenk: Auch auf der Sonderschau Digitale Transformation wird es neben den Themen Robotik, Automation und Connectivity um die Verwendung von MethodenderkünstlichenIntelligenzgehen.Allgemeines maschinelles Lernen ist zwischenzeitlich schon im Laboralltag angekommen, aber die Verwendung von Large Language Models (LLM), wie ChatGPT, erlaubt es, einzelneLösungen,z B dasInventoryManagementDüperthal Connect, miteinander zu verbinden ChatGPT lernt dabei die Schnittstellenbeschreibung der Gerätelösung und ist fortan in der Lage, Information k textbasiert wiederzugeben.

WelchekonkretenVorteilebietetderneue nikationsstandardLADSfürLaboreund zur beschleunigten Entwicklung im Ber gitalenTransformationbei?

Der neue OPC UA Companion Standard LADS tory&AnalyticalDeviceStandardunterde schaft des Branchenverbands Spectaris bereitsineinigenGeräte-undSoftwarelösungen Sonderschau Digitale Transformation. So Rühr-undHeizgerätender2magAG,dem peraturmesssystemSens-o-SpheresderAme

Dr. Felix Lenk

Dr Felix Lenk hat an der TU Dresden Automatisierungs- und lungstechnik studiert und dort auch promoviert. Er ist Grün und Geschäftsführer der SmartLab Solutions GmbH und der Amensio GmbH – zwei Hightech-Startups für die Labordigita sierung Besonders interessieren ihn die Robotisierung und Automatisierung von Arbeitsprozessen im Labor Die Digitalisierung nutzen er und sein Team als Werkzeug zur Effizienzsteigerung dieser Arbeitsschritte

oder – als OPC UA LADS Client im I-LIMS der Integris LIMSGmbH.WeildieLaborumgebungenimmerstärker an die Produktions- und Verarbeitungsprozesse heranrücken, können mit einer auf OPC UA basierenden GerätekommunikationProzess-undAnalysedatenschneller miteinander verglichen und damit der ProduktionsundFreigabeprozessbeschleunigtwerden.Nebeneiner einfacherenhorizontalenVernetzungvonLaborgerätzu Laborgerät ermöglicht eine vertikale Kommunikation eine Integration über alle Unternehmensbereiche und umschließtdamitauchdieindividuellePlanungvonz.B Wartungsereignissen. Diese Funktionalität zeigen aus-

ZURPERSON LP

DAS INTERVIEW FÜHRTE

gewählte Gerätehersteller wie die Essentim GmbH live miteinerVernetzungüberdieGrenzenderSonderschau hinweg

Können Sie uns nähere Einblicke in die Funktionalitäten des autonomen Laborroboters Kevin geben undwieerdasLaborpersonalbeiRoutineaufgaben entlastet?

Der Laborroboter Kevin von der United Robotics Group ist ein Highlight der Sonderschau zur Analytica 2024. Als mobiler Serviceroboter übernimmt er die Logistik zwischen den hexagonalen Tischelementen der Smartlab Solutions GmbH. An speziellen Übergabestationen holt sich der autonom fahrende Kevin Probenträger im Mikrotiterplatten-Format und transferiert diese unabhängig von Benutzereingriffen zur nächsten Bearbeitungsstation. Neben Standardplatten im 96er-Format können auch angepasste weitere Probenträger verwendet werden. Kevin manövriert dabei selbstständig um Hindernisse und andere Labormitarbeiter herum. Besonderes Highlight ist, dass das LIMS Samples der Qualitype GmbH Logistikanforderungen selbstständig an Kevinsendetunddiesevonihmdirektabgearbeitetwerden.DamitentfälltdasbishernötigemanuelleAnlegen von Transportaufträgen

„MitderLADS-Gerätekommunikation könnenProzess-undAnalysedaten schnellermiteinanderverglichenund damitderProduktions-und Freigabeprozessbeschleunigtwerden.“

Dr

Felix Lenk, Geschäftsfüher Smartlab Solutions GmbH

SiewerdenwiederfünfrealeArbeitsabläufezeigen. WoraufdürfensichdieBesucherfreuen?

Die fünf projektierten Arbeitsabläufe auf der Sonderschau Digitale Transformation zur Analytica 2024 sind wieder dem realen Laboralltag entnommen und zeigen neben Robotiklösungen für die Titration – eine gemeinsame Lösung der Mettler-Toledo GmbH und Smartlab Solutions–auchdievereinfachteLaborroutinerundum dasThema„Labeling“vonProben,InventarundGeräten durch die Fluics GmbH. Als Spezialisten für Sonderlösungen ist dieses Jahr die MLE Dresden GmbH mit an Bord, deren Autosampler das Bindeglied zwischen RobotikundMesssondebildet.DieteilrobotisierteAnalyse als Plug-n-play-Lösung der Gerstel GmbH zeigt eindrucksvoll die nahtlose Kombination vieler verschiedener Software- und Geräte-Hersteller Und dies ist wohl stereotypisch für die digitale Transformation im Labor – der Schulterschluss zwischen Anbietern unterschiedlicher Spezialanwendungen führt zu intuitiven und effizienten Laborprozessen.

Wie immer gilt, dass alle Use-cases nicht nur dreimal täglich von den beteiligten Ausstellern moderiert vorgeführt werden, sondern in der Zwischenzeit jeder Besucher eingeladen ist, die schon heute verfügbaren Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen auf der Sonderschau Digitale Transformation in der Halle B2 selbst auszuprobieren. (map)

Kundenspezifische Komponenten aus Hochleistungskunststoffen

• Für den Flüssigkeitstransport in der Flüssigchromatographie (LC)

• Filterung, Abdichtung und Entgasung von Analyseflüssigkeiten

• Optisches PTFE für die Lichtmesstechnik

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09 -12 April 2024

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PFAS-ANALYTIK

SchnelleautomatisierteLösemittel-Extraktion

MOBILE ULTRATIEFKÜHLTRUHE

In den Medien haben PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen) zuletzt viel Aufmerksamkeiterhalten.Siewerdenaufgrundihrer hohen chemischen Beständigkeit bei der Herstellung einer Vielzahl von Produkten verwendet. Auf diese Weise gelangen PFAS auch in die Umwelt und sammeln sich in Böden. Eine Sanierung von PFAS-kontaminiertenBödenistgrößtenteilsnichtmöglich, daher ist eine genaue Analyse der Substanzen wichtig

dem PFAS-Edge ein Extraktionssystem entwickelt, welches Extraktionsprotokolle für eineVielzahlvonMatricesenthältunddafür ausfluorfreienKomponentengebautwurde. Es eignet sich für die schnelle automatisierte Lösemittel-Extraktion von Proben in nur fünf Minuten, heißt es vom Hersteller Die Extraktionen im Edge werden unter Druck beidefiniertenTemperaturendurchgeführt, waszueinerstarkenBeschleunigungderReaktionskinetikführt.Nebendieserschnelleren Desorption der Analyten von der flüssigenoderfestenMatrixerfolgtdasAufheizen und Abkühlen der Probe durch ein spezielles Verfahren in wenigen Sekunden Analytica: Halle A1, Stand 210 www cem.com Bild:

Im Labor ist die PFAS-Analyse schwierig, da PFAS-freie Gerätekomponenten dafür unerlässlich sind. Von Probenhomogenisierungsgeräten über Extraktionssysteme bis hin zu Flüssigkeitschromatographie-SystemenmussallesPFAS-freisein.CEMhatmit

Sicherlagernundtransportierenbis-86°C–ohneTrockeneis,dafüraktiv temperiertmitnatürlichenKältemitteln

Anfang des Jahres hat Lauda die erste mobile, akkubetriebene Ultratiefkühltruhe auf den Markt gebracht: Mobifreeze M 270 Die aktiv temperierte, mobile Ultratiefkühltruhe bietet dank optimierter Isolation eine Akkulaufzeit von vier Stunden und ermöglicht so eine sichere Einhaltung der Kühlkette in der Intralogistik und bei Werkstransporten in der Straßenlogistik. Empfindliche und temperatursensitive Substanzen wie Gentherapeutika, monoklonale Antikörper oder Impfstoffe, die eine Lagerung unter validierten Bedingungen erfordern, können nun unter identischen Bedingungen transportiert werden. Die Kühlung ist zwischen -86 und -50°C frei einstellbar Solltendieeingestellten Grenzwerte einmal verletzt werden, erfolgt eine Warnung mithilfe eines akustischen und optischen Signals Ein eingebauter Datenlogger speichert die Temperatur- und Alarmdaten. Darüber hinaus ist der Einbau eines anwenderspezifischen Monitoringsystems möglich. So kann den Vorgaben der Good DistributionPractice(GDP) für pharmazeutische Produkte vollumfänglich entsprochen werden. Zudem kann die mobile Ultratiefkühl-

truhe hybrid genutzt werden: flexibel im Akku- oder Netzbetrieb, stationär zur Lagerung oder mobil zum Transport. Umlagerungsvorgänge,dieeinBeschädigungs-und Kontaminationsrisiko für die Proben darstellen, werden umgangen, was eine insgesamt produktschonendere Logistik bedeutet.

Durch den Akkubetrieb kann auch währenddesTransportsaufdenGefahrstoffTrockeneis sowie auf Phasenwechselmaterialien (PWM bzw englisch Phase Change Material,kurzPCM)verzichtetwerden.Insbesondere der Verzicht auf Ersteres eliminiert erheblicheGesundheitsrisikenfürMitarbei-

tende. Gleichzeitig sind keine teuren Entlüftungsanlagen und spezifische persönliche Schutzausrüstung mehr nötig Zusammen mit dem Wegfall der PCM/PWM sowie des Verbrauchsstoffs Trockeneis bedeutet dies eine signifikante Kosteneinsparung, schreibt der Hersteller in einer Pressemeldung Die Kälteeinheit des Gerätes arbeitet mit natürlichen Kältemitteln.

Bedienen lässt sich die Truhe über einen 4,3-Zoll-Touchscreen,dessenFunktionalität auch durch Handschuhe nicht eingeschränkt wird. Ein passwortgeschütztes Benutzermanagement verhindert unberechtigten Zugriff auf Konfigurationsparameter Die mobile Ultratiefkühltruhe ist mit zwei drehbaren Schwerlastrollen ausgestattet, die das Bewegen und Lenkeneinfachergestalten, trotz des Volumens von 270 Litern. Einen sicherenHaltbietendieergonomischen Haltegriffe und zusätzliche Sicherheit gewährleistet die Totmann-Bremse. Bodenplatte und Räder sinddarüberhinausmit einem Ramm- und Stoßschutz gesichert, diestabileKonstruktion ermöglicht das Verladen mittels Stapler Analytica: Halle B1, Stand 504

www.lauda.de Bild: Chris Ra usch, La uda

HOCHDRUCKPUMPENDICHTUNGEN AUS PTFE

FürsichereErgebnisseinderFlüssigchromatographie

In der Flüssigchromatographie (LC) ist es entscheidend,dassdiemobilePhasepräzise undkontinuierlichfließt.Nursolassensich zuverlässige Analyseergebnisse erzielen DurchdieAuswahldesrichtigenDichtungswerkstoffes kann die Leistung des Hochdruckpumpsystems maßgeblich gesteigert werden

Entscheidend bei der Werkstoffauswahl ist es, Materialien zu verwenden, die gegenüberdenchemischenSubstanzendermobilen Phase und der Analyten inert sind. Bei Hochdruckpumpendichtungen muss zudemsichergestelltsein,dasskeineVerunreinigungen von Dichtungsmaterialien in die Probe gelangen. PTFE (Polytetrafluorethylen) hat sich bewährt, um diesen Ansprüchen gerecht zu werden. Neben dem Dichtungswerkstoff lässt sich die Performance der Dichtung durch eine individuelle Auslegung weiter optimieren. Dabei spielen folgende drei Punkte eine Rolle:

1. Chemische Beständigkeit: PTFE ist chemisch inert und reagiert kaum mit den

meisten Substanzen, einschließlich aggressiver Lösungsmittel und Puffersysteme, die inderChromatographieverwendetwerden. Diesgewährleistet,dassderDichtungswerkstoffnichtmitdermobilenPhaseinteragiert und die Ergebnisse somit nicht verfälscht.

2. Geringe Adsorption: PTFE neigt kaum zurAdsorptionvonAnalyten.Diesistbesonders wichtig, da Analyte nicht an den Dichtungsoberflächen haften bleiben, was die Ergebnisse verfälschen würde, da manche Substanzen verzögert oder überhaupt nicht mehr eluieren.

3. Lange Lebensdauer und Wartungsfreundlichkeit: Als strapazierfähiges MaterialzeichnetsichPTFEdadurchaus,dasses weniger anfällig für Verschleiß und Korrosion ist. Pumpendichtungen aus PTFE sind leicht zu warten und haben eine lange Lebensdauer

InsgesamthelfenPTFE-DichtungeninLCSystemen dabei, die Analysegenauigkeit zu erhöhen. Analytica: Halle B2, Stand 420B www elringklinger-kunststoff de Bild: Elring Klinger

VAKUUMPUMPEN

Vakuumkannauchvielseitigsein

die Entwickler Das Gerät ist dank seines Plug-and-Play-Konzeptssoforteinsatzbereit undzudemdankeinesintuitivbedienbaren 7-Zoll-Touchscreens, der Fernsteuerung per Webserver und der detaillierten Datenaufzeichnung besonders benutzerfreundlich, heißt es in einer Pressemeldung Auch in Bezug auf notwendige Wartungen stellt der VakuumpumpenstandlautPfeifferVacuum eineWeiterentwicklungdar,denndieoffene Bauweise erleichtert die Wartung und den Zugang zu Komponenten. Zusätzlich senkt der energieeffiziente Stand-by-Betrieb der VorpumpedenEnergieverbrauchunddamit die Betriebskosten. Analytica: Halle: A1, Stand 309 www.pfeiffer-vacuum.com Bild: Pfeiffer

Wer vielseitige Vakuumszenarien für Anwendungen in Industrie und Forschung bedienen muss, benötigt Vakuumtechnik, die genauso variabel ist. Der Vakuumexperte Pfeiffer Vacuum will mit dem VakuumpumpstandHicubeNeomiteinemSaugvermögen von 80 bis 800l/s erweiterte Funktionen und ein benutzerorientiertes Design für Anwendungen von der Gasanalyse über die Kalibrierung von Messröhren bis hin zu Vakuumöfen oder dem Abpumpen vonKryostatenkombinieren.MiteinerAuswahl an verschiedenen Vorpumpen wie Membran-, Drehschieber-, Scroll- und mehrstufigen Wälzkolbenpumpen ist die Anlage vielseitig in Industrie sowie Forschung & Entwicklung einsetzbar, erklären

PRODUKTNEUHEITEN VON ANALYTIK JENA AUF DER ANALYTICA

AllergutenDingesinddrei:TOC/TNb-Analysator, Real-Time-PCR-ThermocyclerundICP-MS-Probenvorbereitung

Mit gleich drei neuen Geräteserien für die LaboranalytikpräsentiertsichAnalytikJena auf der diesjährigen Analytica in München Dazu gehört die neue Produktserie Multi N/Cx300zurTOC/TNb-AnalytikimUmweltund Pharmabereich, der Real-Time-PCRThermocycler Q-Tower Iris und ein neues SystemzurautomatisiertenProbenvorbereitung in der ICP-MS-Analytik

DieneueSerieanTOC/TNb-Analysatoren, zeichnet sich laut Herstellerangaben durch robusteHardware,flexibleAutomatisierung, nutzerfreundliches Design und eine neue intuitive Software aus, mit der die TOC/TNbAnalytik einfacher, effizienter und profitabler gelingen soll. Die Geräteserie bietet öffentlichen und Industrielaboren sowie Forschungsinstituten in den Bereichen Umweltanalytik und Pharma leicht zu

bedienende und gleichzeitig hochpräzise, leistungsstarke Instrumente zur TOC/TNbBestimmung Vom kompakten und robusten Spezialisten für partikelreiche Proben über den auf Hochdurchsatz optimierten Allrounder für die Standard-Umweltanalytik, bis hin zum Ultrapräzisen mit höchster EmpfindlichkeitfürdieTOC-Spurenanalytik sindfürverschiedeneEinsatzgebietespezialisierte Geräte verfügbar

Mit dem q-Tower Iris stellt Analytik Jena seine neueste Entwicklung in Sachen RealTime-PCR vor Das offene System bietet einen erweiterten Wellenlängenbereich von UV-A bis NIR, ermöglicht Multiplexing für bis zu sechs Ziele gleichzeitig und eröffnet den Anwendern die Freiheit, ihre Module, Verbrauchsmaterialien,ReagenzienundAssays frei zu wählen Darüber hinaus ist die

neue Generation an Real-Time-PCR-Thermocyclern ergonomisch und flüsterleise, heißt es in einer Pressemeldung

Als dritte Neuheit präsentiert Analytik Jena die erste vollautomatische Probenhandling-Lösung für die Messung klinischer Proben mit ICP-MS Das Konzept ist auf den typischen Arbeitsablauf zur Messung humaner Körperflüssigkeiten wie Plasma, Serum und Vollblut abgestimmt und soll dank leistungsstarkerAutomatisierungdasLabor effizienter machen. Durch den Wegfall manueller Vorbereitungsschritte sparen klinischeLaboresowohlZeitalsauchLaborplatz und profitieren durch den optimierten, gleichmäßigen Dosierprozess von hochpräzisen Analyseergebnissen und ausgezeichneterReproduzierbarkeit,wiedasUnternehmen in einer Pressemeldung mitteilt.

Neben den drei Produktneuheiten erwartet Besucher am Stand von Analytik Jena auch Fachwissen zu den Bereichen „Nachhaltige Kreislaufwirtschaft“, „Klinische Diagnostik“ und „Drug Discovery/NGS“ Die ExpertendesUnternehmenssindfürFragen vorOrtundSiewerdensowohlapplikativals auch gerätespezifisch beraten. Dazu gehörenauchdieangebotenen„Lunch&Learn“Seminare zu den Themen „Intelligente Lösungen für die TOC/TNb-Analyse in der Abwasser- und Oberflächenwasserüberwachung“ und „Multiplexing in der Real-time PCR - Vorteile, Herausforderungen und Möglichkeiten“ Eine Anmeldung dazu ist im Vorfeld auf der Webseite von Analytik Jena möglich, die Plätze sind begrenzt. Analytica: Halle A1, Stand 310 www.analytik-jena.de Bild: Ana l ytik J ena GmbH

DISPERSIONSSTABILITÄT ANALYSIEREN DispersionenauchbeiMinustemperaturenbis-10°Cuntersuchen

Viele Produkte bestehen aus komplexen Mehrkomponentenmischungen.Oftisteine langfristige Homogenität und Haltbarkeit solcherGemischevonhoherPrioritätinder Produktentwicklung, weil Entmischungsprozesse die Produktqualität negativ beeinflussen. Traditionell werden solche Entmischungsvorgänge mit bloßem Auge in einem so genannten Shelf-Life-Test beobachtet.DiesesVerfahrenistallerdingssubjektiv undoftmalssindfürjedeOptimierungsrunde mehrere Wochen Testzeit nötig

Um dieses Problem zu lösen, bietet der Labormessgerätehersteller Data Physics Instruments das Dispersionsstabilitäts-Analysesystem Multi Scan MS 20 für eine automatische Stabilitäts- und Alterungsanalyse von flüssigen Dispersionen an. Das Gerät wurde spezi-

NACHHALTIGKEIT GEWÜRDIGT

ell zur Charakterisierung von Suspensionen und Emulsionen entwickelt und ermöglicht eine zeit- und positionsaufgelöste Analyse von Entmischungsprozessen Es wertet solche Prozesse viel genauer aus, als dies mit einem herkömmlichen Shelf-Life-Test möglich wäre In die Basiseinheit des MesssystemslassensichbiszusechsProbenkammern anschließen.

Bisher waren mit dem Multi Scan MS 20 Messungen bei konstanten Temperaturen und individuell definierbaren Temperaturprofilen zwischen 4 und 80°C möglich. Nun ist es dem Labormessgerätehersteller gelungen,dieminimaleTemperaturfürMessungen auf-10°Czusenken.UmbeiMinusgradenzu messen, werden die turmförmigen Probenkammern mit einer Isolationsmanschette

umhüllt. Während der Messung verhindert trockenesSchutzgasindenProbenkammern, dassLuftfeuchtigkeitaufdenProbenkondensiert. Die Manschetten können bei einer Geräteneuanschaffung in der gewünschten Anzahl mitbestellt werden. Bestandsgeräte lassen sich aber auch für Messungen bei niedrigenTemperaturennachrüsten.

Die Temperatur ist einer der Faktoren, die Entmischungsprozesse in Dispersionen beeinflussen Deshalb ist es bei Untersuchungen neuer oder optimierter Mischungen unerlässlich, diese unter realen Lagerbedingungen zu untersuchen. Besonders im Pharmabereichisteshilfreich,auchgekühlteProben zu untersuchen. Die Europäische Arzneimittel-Agentur etwa fordert in ihren Richtlinien zur„DeklarationvonLagerbedingungen“aus demJahr2007,dassArzneimittelaufihreStabilitäthingeprüftunddannmitentsprechendenLabelsversehenwerden.DieLagerungim Kühlschrank geht hier von einer Temperatur beicirca5°Caus.FürdieLagerungimGefrierschrankwirdeineAufbewahrungstemperatur vonunter0°Cangenommen.

Interessant ist der erweiterte Temperaturbereich nicht nur für die Pharmaindustrie, sondern auch im Lebensmittelbereich. Hier werden Produkte während der Produktion, des Transports und bei Endkunden oft gekühltgelagert.AlstypischeTemperatureines Kühlschranks werden oft 4°C oder niedriger angegeben Diese Bedingungen können nun mitdemMultiScanMS20abgebildetwerden. Ebenso kann das Gerät nun für Produkte verwendet werden, die im Außenbereich zum Einsatzkommen.DazugehörenSchmierstoffe genauso wie Farben und Agrarprodukte. Analytica: Halle A2, Stand 119 www dataphysics-instruments.com

EppendorferhältweiteresACT-LabelfürumweltfreundlicheGeräte

Damit Labore die Umweltfreundlichkeit ihrer Lieferanten leicht beurteilen können, gibt es die so genannten ACT-Label. Sie funktionieren ähnlich wie Nährwertkennzeichnungen und bieten eine umfassende Bewertung nachhaltigkeitsbezogener Aspekte.BeiderZertifizierungwerdenHerstel-

lungsprozesse, Energie- und Wasserverbrauch, Verpackung und Überlegungen bei derProduktentsorgungbewertet.Eppendorf hat bereits für mehr als 150 Produkte das ACT-Label erhalten. Jetzt sind drei weitere Produktgruppen hinzugekommen: der MehrfachdispenserMultipetteM4,derThermo Mixer C und der kürzlich eingeführte Mastercycler X40 Diese Produkte reihen sich ein in eine wachsende Palette von Eppendorf-Laborprodukten,dievonMyGreen LabfürihreUmweltfreundlichkeitbewertet wurden, darunter Zentrifugen, biobasierte Laborverbrauchsartikel, Pipetten und Ultratiefkühlgeräte.

Eppendorfs Engagement für NachhaltigkeitzeigtsichbeiderHerstellungallerdieser

kürzlichmitdemACT-Labelausgezeichneten Geräte,dieindeutschenWerkenundmit100 Prozent erneuerbarer Energie zusammengebautwerden,undverantwortungsbewusstem Chemikalienmanagement sowie durch die Verwendung recycelter und recycelbarer Verpackungsmaterialien Durch strenge Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsrichtlinien,einschließlichISO-14001-Zertifizierung und verantwortungsbewusstem Chemikalienmanagement sowie durch die Verwendung recycelter und recycelbarer VerpackungsmaterialienstelltEppendorflauteigenen Angaben hohe Standards für Sicherheit und Umweltverantwortung sicher Analytica: Halle B1, Stand 301 www eppendorf com

GREEN SOLVENTS

NachhaltigereLösungsmittel

Bild:

Neue Erkenntnisse lassen so manches konventionelle Lösungsmittel heute deutlich bedenklicher aussehen als früher Doch es gibt auch alternative Lösungsmittel, die z.B weniger toxischsind,beiderHerstellung Ressourcen sparen oder aus nachwachsenden Rohstoffen stammen: die so genannten Green Solvents. Auch der Chemikalienanbieter Carl RothnimmtlauteigenerAussagedieVerantwortungzu mehrNachhaltigkeiternstundbietetetwadiversenachhaltige Lösungsmittel und Chemikalien Zu erkennen sind diese Produkte an der Marke Solvagreen und dem Label „Roth for Future“ Analytica: Halle B1, Stand 303 www carlroth.com

SICHERHEITSSCHRÄNKE UND MEHR

ModerneGefahrstofflagerung imLabor

ImLaboralltagwirdhäufigmitvielenverschiedenenGefahrstoffeninkleinenMengengearbeitet Angepasstan derenEigenschaftenhabenLaboreverschiedeneTypen von Sicherheitsschränken angeschafft. Das Ergebnis in der Praxis: Oft sind die Schränke nur teilweise gefüllt. Dasistnichtnurteuer,sondernauchplatzraubend.Eine Lösung bietet der V-Classic-90 Multirisk von Asecos. Dieser Sicherheitsschrank sorgt für ein sicheres, flexibles und energiesparendes Zusammenlagern von brennbarenFlüssigkeiten,SäurenundLaugensowieGiftenan nur einem Ort direkt am Arbeitsplatz. Der gesamte Schrank ist aus feuerbeständigen Materialien gefertigt, entspricht der europäischen Norm DIN EN 14470-1 und gewährleistet einen Feuerwiderstand von 90 Minuten. Eine neue Schrankkonstruktion sowie ein integriertes, effizientes Lüftungssystem machen dies möglich EbenfallsimProgrammsinddieModellederIon-Line zur Lagerung von Lithiumionen-Akkus. Dabei handelt es sich um eine Typ 90-Schrankserie, die nicht nur Brandschutz von außen nach innen, sondern auch von innen nach außen bietet. Analytica: Halle B2, Stand 111 www.asecos.com

Perfektion

Die Serie TOC-L eignet sich perfekt für jeden Anwendungsbereich – von Reinstwasser bis zu hochbelastetem Wasser Gesteuert durch einen PC oder ein Stand-alone-Gerät arbeiten die vier kompakten Modelle mit katalytischer Verbrennung Sie sparen 43 % Energie gegenüber der Vorgängergeneration

• Weiter Messbereich von 4 μg/l bis 30 000 mg/l TC

• Zahlreiche Zubehöre und Kits

Zum Beispiel ein TNM-L-Modul für die gleichzeitige Analyse von TOC und Gesamtstickstoff (TNb)

• Modernste Software-Eigenschaften bieten eine Fülle von Funktionen und leichte

Bedienbarkeit

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WIR FÖRDERN FLÜSSIGKEITEN

VOLTAMMETRIE/CVS

FlexibleBenchtop-GerätefürdieSpurenanalytik

Liquid Handling im ICP und Labor

Spritzenpumpe SYMAX (nl - ml Bereich)

Peristaltische Pumpen Perimax (ml Bereich)

Standards: ICP, AAS, pH

Pumpenschläuche mit Reitern & Sonderschläuche

Für die Spurenanalytik von Cadmium, Blei, Nickel, Cobalt, Eisen sowie anderen Übergangsmetallen in Wasser, Salzen und hochreinen Chemikalien bietet Metrohm die passenden Benchtop-Geräte an. Der kompakte Multifunktions-Analyzer 884 Professional VA wurde für eine umfassende polarographische und voltammetrische Spurenanalytik von Metallionen und anderen Substanzen entwickelt. Damit lassen sich beispielsweise Metallspezies in Meerwasser oder Proben aus der Industrie analysieren, oder im medizinischen Sektor Eisen(II) in Eisen-Sucrose-Injektionslösungen sowie Zinn(II) in Radio-Pharmazeutika Ebenfalls im Portfolio von Metrohm sind die CVS-Geräte „894 Professional CVS“ für den Bereich Oberflächenbeschichtung Mit ihnen lassen sich z.B Konzentrationen von Glanzbildnern, Suppressoren oder Einebnern in galvanischen Bädern bestimmen. Die Geräte zeichnen sich laut Hersteller durch ein kompaktes und modulares Design aus und sind als manuelle,halbautomatischeundvollautomatischeLösungenerhältlich Analytica:HalleA1, Stand 101 www.metrohm.com

LIQUID HANDLING

Bild: Metr ohm

OptimiertdieserielleVerdünnung

Elektronische Pipetten, Automatisierungsplattformen und Peristaltikpumpen von Integra Biosciences werden eingesetzt, um die Durchsatzrate und die Reproduzierbarkeit von Verdünnungsreihen zu verbessern. Diese hochflexiblen Instrumente können an zahlreiche unterschiedliche Anwendungen angepasstwerden,umeineReihevonLiquidHandling-Abläufenzuvereinfachenund die Produktivität des Labors zu verbessern, heißt es vom Unternehmen.

DieserielleVerdünnungisteinVerfahren, das in zahlreichen Life-Science-Disziplinen häufig zur Anwendung kommt, und die korrekte Durchführung ist entscheidend für den Erfolg späterer Studien. Die Produkte von Integra verbessern nachweislich die Konsistenz von Liquid-Handling-Abläufen und minimieren menschliche Fehler, was die Wiederholbarkeit von Verdünnungsreihen verbessert und letztlich zu präziseren Ergebnissen führt. Sie erhöhen auch die Probendurchsatzrate, fürschnellereErgebnisseundeinehöhereProduktivitätdesLabors ZudemwirddasRSI-Risiko verringert, was der Gesundheit des Laborpersonals zugutekommt. Diese Liquid-Handling-Lösungen können eingesetzt werden, um Pipettierprotokolle für eine Vielzahl von Applikationen zu standardisieren und zu optimieren, darunter ist beispielsweise die VorbereitungvonStandardkurvenzurQuantifizierungderNukleinsäurekonzentrationundzur Validierung von qPCR-Tests, MHK-Tests im Gesundheitswesen und in der Arzneimittelentwicklung und die Keimzahlbestimmung für epidemiologische Studien.

DieelektronischePipetteViaflounddieVoyager-PipettemiteinstellbaremSpitzenabstand bieten Benutzern die Möglichkeit, die Pipettiergeschwindigkeit und Mischparameter vorzudefinieren. Das partielle Füllen der Spitzen mit den elektronischen Handpipetten Viaflo 96 und Viaflo 384 sowie der tragbaren elektronischen Pipette Mini 96 ermöglicht es, vordefinierte Pipettierhöhen und -winkel einzustellen. Alle elektronischen Pipetten von IntegrabietenzudemdieOption,währenddesTransfersunddesMischvorgangsdynamische Volumenanpassungenvorzunehmen.DieseEigenschaftenmacheneinmanuellesEingreifen überflüssig und garantieren die Einheitlichkeit aller Verdünnungsschritte. Hochreproduzierbares,automatisiertesPipettierenistmitdemAssistPlus-Pipettierrobotermöglich Analytica: Halle A3, Stand 320 www.integra-biosciences.com

ELEKTRO-MEMBRAN-EXTRAKTION

SchnelleundumweltschonendeProbenvorbereitungfürsMS

VorderAnalysekommtdieExtraktion HierfürhatdasUnternehmenDichromeinGerät zurElectroMembraneExtraction(EME)ins Programm aufgenommen. EME ist eine schnelle, saubere, selektive und besonders effiziente Probenextraktionsmethode für ionisierbare Verbindungen aus Vollblut, Plasma oder anderen Matrices. Das Gerät ETN-12EMEvomHerstellerExtractionTechnologies Norway AS ist das erste weltweit kommerziell erhältliche EME-Gerät, heißt es in einer Pressemeldung

Die Elektro-Membran-Extraktion generiertalsnichtdestruktivesVerfahrenreinste Proben zur direkten Weiterverwendung für die Massenspektrometrie. Dazu nutzt das VerfahrensowohlElektromigrationalsauch Membranpermeation. Diese Kombination ermöglicht es, die Zielanalyten auf Grundlage ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaftenselektivundspezifischzuextrahieren. Anders als die Festphasenextraktion (Solid Phase Extraktion, SPE) und FlüssigFlüssig-Extraktion(LiquidLiquidExtraction,

LLE) kommt EME mit wenigen Mikrolitern organischer Lösemittel aus. Abgesehen davon werden nur wässrige Puffer eingesetzt. Somit ist sie eine umweltschonende, zukunftsweisende Technik.

Die Methode ist mit kleinsten Probenvolumina kompatibel und daher ideal für Anwendungen, bei denen die Verfügbarkeit von Proben begrenzt ist. Durch die schnelle Extraktionskinetik benötigteineExtraktionmittelsEMEdurchschnittlich nur 15 Minuten. Dank ihrer Flexibilität ist EME für viele analytische Anwendungen geeignet, egal ob Analyse von Arzneimitteln,Umweltproben,biologischen Flüssigkeiten oder komplexen Lebensmittelmatrices.

Für die Extraktion wird die Probe in ein leitfähiges Vial gegeben und ein Akzeptor-

Puffer in ein weiteres leitfähiges Vial. Eine ÖlmembrantrenntdiebeidenFlüssigkeiten. Durch eine angelegte Spannung wandern die Ionen in den Vials entsprechend ihrer Ladung durch die Membran. Nach Beendigung der EME wird das Vial mitdem Akzeptor-Puffer verschlossen und kann in einen Autosamplergestelltwerden Analytica:Halle A1, Stand 414 www dichrom.com

Das Labor der Zukunft ist digital

Überwachen Sie Geräte oder Versuche und optimieren Sie den Energieverbrauch schnell und einfach - und das around the world, 24/7.

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LABORSPÜLER UND STERILISATOREN

Laborglasreinigen:PlatzsparendundmitverringertemWasserverbrauch

Wie lassen sich organische oder anorganische Verschmutzungen ohne Rückstände und zugleich materialschonend entfernen? –FragenwiediesebeantwortetdasTeamvon Miele auf der Analyitca 2024. Außer um Gerätelösungen geht es dabei auch um den Einsatz von Prozesschemie, passendes Zubehör und entsprechende Programme. AuchdieextraschmalenMiele-Laborspüler der Serie Slim Line sind auf der Analytica ausgestellt. Mit nur 65 Zentimetern Breite sindsiefürLaboremitwenigPlatzgeeignet, bieten aber trotzdem die Möglichkeit schnell viel Laborglas zu reinigen.

In der Generation PLW 7111 passt eine intelligente Technologie die Pumpenleistung den jeweiligen Prozessschritten an. Dies macht den Reinigungsvorgang schneller und gründlicher und reduziert den Wasserverbrauch:BeigleichgutenSpülergebnissen lassensichgegenüberderVorgängergenerationbiszu15ProzentWassereinsparen Die Spülkammer der neuen Serie ist größer als

zuvor und bietet im Vergleich zu den Vorgängermodellen 15 Prozent mehr Volumen. Mit dem Beladesystem Easy Load lässt sich die Kapazität zusätzlich steigern, v a. bei häufig verwendetem Laborglas: So können in einer Charge 192 Flaschen (100ml) aufbereitet werden, das sind 66 Flaschen mehr als bisher Die Körbe und Module, in denen dasSpülgutautomatischrichtigpositioniert wird, lassen sich individuell zusammenstellen – bis zur Aufnahme einer 50-LiterFlasche.

LaborspülerderjüngstenSlim-Line-Serie und Untertischgeräte der Serie PG 85 sind mit dem Onlineportal Miele Move vernetzbar Es verbindet die Geräte mit PC, Smartphone oder Tablet und sorgt dafür, dass relevante Nachrichten auch mobil abgerufen werden können, etwa, wenn ein Spüler entladenwerdenkann FürdasBedienpersonal entfallenüberflüssigeWege,derAlltagwird erleichtert.Ebenfallshilfreichistderdirekte Servicekontakt. Dadurch reduziert das On-

lineportal Ausfallzeiten: Die digitale Plattform liefert detaillierte Meldungen, die mit allen relevanten Informationen direkt an Miele oder an zertifizierte Miele-Servicepartner weitergeleitet werden. Außerdem überwacht das System wichtige ProzessdatenwieTemperaturenundLaufzeiten.Diese DatenkönneninderdigitalenPlattformvorgehalten und schnell exportiert werden.

Ebenfalls im Produktportfolio ist eine Lösung für die Sterilisation von hitzebeständigenundfeuchtigkeitsstabilenMaterialienin Forschungs- und Wissenschaftslabors – beispielsweise Metallteile, Flüssigkeiten sowie AbfällederSicherheitsstufen(BSL)S1-4.Der eintürige Dampfsterilisator VS 262839 L vom Miele-Tochterunternehmen Steelco bietet mit einem Kammervolumen von 462 Litern und kurzen Programmzyklen einen geringen Verbrauch bei gleichzeitig höchsterSicherheit.EinFarb-Touchscreenermöglicht die einfache Bedienung und Programmierung AußerdemistdasGerätmitvielen Komponenten ausgestattet, die über den Standardhinausgehen,etwaeinemeffizienten Eco-System, das den Wasserverbrauch gegenüber vergleichbaren Geräten um durchschnittlich35Prozentverringert.Analytica: Halle B1, Stand 302 www.miele.de

PROZESSTHERMOSTATE

PräzisetemperiereninBiopharmazieund-technik

Typische biotechnologische oder biopharmazeutische Anwendungen erfordern ein großes Spektrum an Temperaturkontrolle und -regelung Mit Heiz- und Kälteleistungen von 25, 35 oder 50kW sind die Ultratemp-Geräte von Lauda darauf ausgelegt, große Volumina schnell aufzuheizen oder abzukühlen.DieGerätekönnenexterneVerbraucher im Bereich –5 bis 60°C mit einer hohen Temperaturkonstanz von ±0,5°C exaktregeln,waseinegenaueTemperaturführung in der Anwendung ermöglicht. Die wassergekühlte Kältetechnik minimiert die Wärmeabgabe an die Umgebung, und die Verwendung von nicht brennbaren Medien wie Wasser oder Wasser-Glykol gewährleistet einfache Handhabung sowie geringe

Betriebskosten. Alle Varianten können bei Umgebungstemperaturen von –15 bis 50°C betrieben werden. Die neuen Prozessthermostate eignen sich für biotechnologische AnwendungenmitReaktorvoluminavonbis zu 5.000 Litern. Sie ermöglichen die notwendigen hohen Heiz- und Kühlleistungen fürlangeProzesszeitenmitkonstantenTemperaturen von 37°C und können anschließenddenReaktorinhaltsehrschnellabkühlen. Die integrierte Ethernet-Schnittstelle erlaubt eine Fernüberwachung und -steuerung per Leitstand oder PC. Zudem können externe Komponenten wie Sensoren (z.B einPt100-Temperaturfühler)angeschlossen werden. Analytica: Halle B1, Stand 504 www.lauda.com

FARBMESSGERÄTE

SpektralanalyseschafftSicherheitbeiLebensmittelnundGetränken

Bei Nahrungsmitteln spielt auch die Optik eine Rolle hinsichtlich des Vertrauens und derKaufentscheidungderVerbraucher Um KonsistenzinAussehenundErscheinungzu erhalten,undsomitdauerhafteinqualitativ hochwertiges Produkt präsentieren zu können, ist die Spektralanalyse unverzichtbar FarbmessgerätevonHunterLabeignensich für vielerlei Proben. Für Tomatenprodukte, Zitrus- und Orangensäfte bzw Konzentrate

DYNAMISCHE BILDANALYSE Partikel charakterisieren

Mit dem Litesizer DIA 500 können Anwender im Labor die Größe und Form von Partikeln per Bildanalyse charakterisieren. Das Gerät ist geeignet für Partikelgrößen zwischen 0,8 und8.000µmunderkenntund analysiert einzelne Partikel. In einem Schritt lassen sich die drei verfügbaren Module wechseln: Eins für die Flüssigdispersion, eins für Druckluft und das Free-Fall-Modul.Sosollfürjede Probe die optimale Dispersion sichergestellt sein

Die Bediensoftware Kalliope erleichtert den Einstieg in die Gerätesteuerung und Datenanalyse und unterstützt die Anwender dabei, relevante Sicherheitsstandardseinzuhaltenund Bedienfehler zu vermeiden. Ergänzt wird dies durch automatisierte Funktionen, z.B die Einstellung der Probenzufuhrrate und die Reinigung der Probentanks,dieAnwenderndieArbeit leichter machen. Analytica: Halle A2, Stand 220 www.anton-paarcom

und Kaffee(-pulver) hat der Geräteanbieter nun eine eigene Produktlinie entwickelt. Die Farbmetrik-Station Color Flex EZ eignet sichfüreineunabhängigeQualitätsprüfung und ermittelt neben gängigen Farbskalen optionalauchTomatenfarbzahlen(TPS(Paste),TSS(Sauce),TCS(Ketchup),TJS(Saft),a/b Verhältnis,LycopeneIndex),Citrus-Farbzahlen (Citrus Number, Citrus Redness, Citrus Yellowness) oder Kaffee-Standards (HCCI,

SCAA Number, SCAA Roast Classification).

Die Messgeräte sind als portable, stationäre oder Inline-Versionen erhältlich.

Die Spektralphotometer erleichtern die Arbeit durch vorinstallierte Farbskalen und Farbzahlen/Indizes. Die robuste Bauweise ermöglicht den Betrieb im rauen Produktionsalltag ebenso wie im Labor Analytica: Halle A2, Stand 301 www.hunterlab.de

HPLC UND UHPLC TOOLS FÜR DIE CHARAKTERISIERUNG VON BIOMOLEKÜLEN

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ELEKTRONENMIKROSKOP

CharakterisierungvonBatterien

Das Thermo Scientific Phenom XL G2 Desktop-REM in Argonausführung ist laut Herstellerangaben das einzige Rasterelektronenmikroskop, das für die Analyse von luftempfindlichen Lithiumbatterieproben in eine mit Argon gefüllte Glovebox gestellt

Bild: Scha fer T echo nlogie

werden kann. Mit dem Phenom XL G2 REM Argon-Compatibleistesmöglich,sowohldie Probenvorbereitung als auch die REM/EDXAnalyse in der gleichen Umgebung durchzuführen. Dies beschleunigt nicht nur den Probenvorbereitungsprozess und die Analyse,sondernbedeutetauch,dassdieProben geschützt bleiben Darüber hinaus kann eine Analyse durchgeführt werden, bevor die ProbezuanderenInstrumentenweitergeleitet wird. Trotz der Verwendung von Handschuhen soll die Handhabung des Probenhalters einfach sein. Außerdem kann das System viele Stunden lang verwendet werden, ohne dass manuelle Eingriffe erforderlich sind. Analytica: Halle A2, Stand 436 www electron-microscopes.com

LIQUID-HANDLING-SYSTEM Automationplus Detektion

DurchdieIntegrationeinesPlate-Readersin die Eppendorf Ep-Motion Liquid-HandlingSysteme bietet sich Forschern eine Vielzahl neuer Anwendungen. Aktuell liegt der Schwerpunkt auf der Absorptionsmessung und -analyse. Erste Ergebnisse fokussieren sich dabei auf Proteinquantifizierung und bakterielle Assays. Hierbei stehen Effizienz, Genauigkeit und Vielseitigkeit der Laborabläufe im Fokus. Ziel ist es, eine erstklassige Nutzererfahrung mit maximaler Präzisionzubieten.Ermöglichtwirddiesdurchdie Integration von On-deck Absorbance Readern. Analytica: Halle B1, Stand 301 www eppendorf com

SPEKTROMETER

UV-sensitivesMini-SpektrometerinFingerkuppengröße

Hamamatsu Photonics stellt mit dem C16767MA ein neu entwickeltes, kostengünstigesUV-sensitivesMini-Spektrometer in Fingerkuppengröße vor, das hochempfindlich im UV-Bereich ist. Es wurde mit firmeneigener MEMS-Technologie (MikroElektro-Mechanisches System) und moderner Opto-Halbleiter-Fertigungstechnologie konzipiert und entwickelt. Das C16767MA löstUV-LichtimBereichvon190bis440 nm in einzelne Wellenlängen im Nanometerbereich auf und misst dann gleichzeitig die Lichtintensität bei jeder Wellenlänge. Als Beispiel für eine Anwendung kann das C16767MA in kompakte ÜberwachungsgerätefürdieWasserqualitätintegriertwerden Die Installation in Flüssen, Seen oder Ozeanen ermöglicht die Überprüfung und Analyse des Gehalts an verschiedenen Schad-

stoffenundBestandteilenimWassermittels Absorptionsspektrophotometrie. Das C16767MA leistet so einen Beitrag zur Entwicklung und Herstellung kostengünstiger Wasserqualitätsmessgeräte,dieleichtingroßer Zahl an vielen Messstellen installiert werden können, um die Wasserqualität zu überwachenunddieBewertungderWasserqualität in weiten Gebieten zu verbessern Mit dem flächendeckenden Vertrieb des C16767MAmöchteHamamatsudazubeitragen, die Wasserversorgung sicherer zu machen.WeiteremöglicheAnwendungensind die Analyse gefährlicher Luftschadstoffe, die Leistungsbewertung von UV-LEDs und die Überwachung von Halbleiterprozessen. Zwar gibt es bereits kostengünstige, kompakte Wasserqualitätsmessgeräte, die in großerZahlanMessstelleninFlüssen,Seen

und Meeren zur Überwachung der Wasserqualität installiert werden und bei denen meist Photodioden als Detektor eingesetzt werden, jedoch sind diese WasserqualitätsmessgerätehinsichtlichderAnzahlderStoffe, die sie detektieren können, begrenzt. Teure Messgeräte können mehrere Stoffe gleichzeitignachweisen,dasieübereingroßes Spektrometer verfügen, das in der Lage ist, UV-Licht in mehrere Wellenlängen aufzulösen und die Lichtintensität bei jeder Wellenlänge gleichzeitig zu messen. Diese Analysatoren sind jedoch oft große Tischgeräte (Benchtop), die nicht für die Arbeit vorOrtausgelegtsind,sodassdiegesammeltenProbenzurAnalyseineinLaborgebracht werdenmüssen.DieseSituationhatzueiner erhöhten Nachfrage nach kleinen, kostengünstigenUV-Mini-Spektrometerngeführt, die es ermöglichen, kleinere und kostengünstige Wasserqualitäts-Messgeräte zu bauen,dieingroßerZahlanMessstellenvor Ortinstalliertwerdenkönnen,umeineVielzahl organischer Schadstoffe schnell nachweisen zu können. Bisher verringerte sich bei diesen Mini-Spektrometer die Empfindlichkeit des Zeilensensors allmählich mit einfallendem,kurzwelligerenUV-Licht Das beschränkte ihren Einsatz auf Analyseaufgaben im sichtbaren Spektralbereich. Deshalb hat Hamamatsu die photosensitive Fläche des Zeilensensors hinsichtlich UVBeständigkeitverbessert,undauchdasintegrierte Beugungsgitter optimiert. Es wurde ein Filter auf dem Zeilensensor entwickelt, der Streulicht unterdrückt, welches dabei entsteht, wenn das UV-Licht in verschiedene Wellenlängen aufgelöst wird. Analytica: Halle A2, Stand 203 www.hamamatsu.de Bild: Hamama tsu

Bild: 2mag

RÖNTGENFLUORESZENZ-SPEKTROMETER VerbesserteSpektrenentfaltungfürhöhereGenauigkeit

Spectro Analytical Instruments hat die Einführung der neuen Generation des Spectro Xepos bekannt gegeben. Sie übertrifft herkömmliche ED-RFA-Geräte mit einer Leistung, die oft der von wellenlängendispersiven WD-RFA-Geräten entspricht, und das bei deutlich geringeren Betriebskosten, heißtesvomUnternehmen.DasSpectroXepos zeichnet sich u.a. durch verbesserte Spektrenentfaltung für eine höhere Genau-

MAGNETRÜHRER

15Drehungenpro Platte

Der Mehrstellen-Magnetrührer

MIX 15 eco von 2-Mag mischt Lösungen auf mehreren Stellplätzen: Bis zu 15 Gefäße wie 250-ml-Bechergläsern in hoher Form finden auf der Rührplatte gleichzeitig Platz.. Die maximale Rührmenge beträgt 1,5l einer wasserähnlichen Flüssigkeit.

igkeit der Screening-Methoden, bis zu zweimal kürzeren Messzeiten als das Vorgängermodell sowie Analyse der Dicke (bis in den Nanometerbereich)undZusammensetzung von bis zu acht Schichten und für bis zu 55 Elemente auf einem Substrat aus. Es ist prädestiniert für eine Vielzahl von Anwendungen,beispielsweiseinderPetrochemie/Chemie, für die Analyse von Umwelt- bzw geologischen Proben, Erzen/Konzentraten/

Der vollständig verschleißund wartungsfreie Induktionsantrieb arbeitet synchrondrehend und garantiert ein ruckfreies Rühren auch bei niedrigen Drehzahlen, heißt es in einer Pressemeldung Die SoftStart-Funktion sorgt für das zuverlässige Fangen, Zentrieren und Beschleunigen des Rührstabs. Der letzte Funktionszustand wird beim Ausschalten gespeichert und beim nächsten Lauf als Voreinstellung angeboten. Der Drehzahlbereich erstreckt sich von 120 bis 1.200min-1 , wobei eine Digitalanzeige ein exaktes Einstellen derDrehzahlgarantiert.Analytica: Halle B1, Stand 303 www carlroth.com

Tailings, Klinker/Zement/Schlacke, Kosmetika, Nahrungs- und Futtermittel und pharmazeutischen Proben.

Zu den weiteren Gerätemerkmalen gehöreneine50W/60kVRöntgenröhreundeine adaptive Anregungstechnologie, die für die höchstmöglicheMessempfindlichkeitsorgt und auf die gewünschten Zielelemente optimiert ist. Analytica: Halle A2, Stand 522 www.spectro.de

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KÜNSTLICHE INTELLIGENZ AUF ANALYTICA UND CONTROL MESSE KI-gestützterdigitalerMitarbeiter

Der IT-Dienstleister LabV hat die erste Datenplattform geschaffen, die Prüflaboren einen einfachen Zugang zur künstlichen Intelligenz (KI) ermöglichen soll Der „digitale Mitarbeiter“ unterstützt das Labor in seinertäglichenArbeitundvereinfachtden UmgangmitkomplexenDatensätzen.LaborekönnensoEinblickeausdenDatengewinnen,diebisherunerreichbarwaren;unddas ohne Programmierkenntnisse oder manuellesDurchforsteninTabellenkalkulationen. Die natürliche Sprachverarbeitung ist vergleichbarmitChatGPT,sodassdasLabormit einfachen Befehlen neue Einblicke in seine Datenwelt gewinnt.

Es gibt eine Vielzahl individueller, von Labor und Industrie abhängige Szenarien, in denen das Prüflabor den digitalen Mitarbei-

ter nutzen kann. Beispielsweise kann das LabormühelosVisualisierungeneinerQualitätskontrollkarteoderindividuellerMessungen über lange Zeiträume auf Knopfdruck generieren. Trends, Abweichungen oder Anomalien lassen sich so zeitsparend und ohne manuelle Datensuche aufdecken Ein weitererAnwendungsfallistdiePrüfungvon Zusammenhängenzwischenverschiedenen Laborparametern,beispielsweisekomplexen Korrelationen in der Batterieherstellung oder zwischen Viskosität und Glanzgrad bei der Entwicklung neuer Farbrezepturen.

ImHintergrundsorgteineinDeutschland lokalisierte IT-Infrastruktur für maximale Sicherheit bei der Nutzung der in LabV gespeicherten Daten und der künstlichen Intelligenz.

Bild: La bV Int elligent Solutio ns GmbH

„DiekünstlicheIntelligenzistkeineSpielerei. Labore können bisher unerkannte Zusammenhänge identifizieren und auf intuitive Weise ihre Daten erschließen“, sagt Dr Stefan Thomas, CEO bei LabV „Mehr Einblick bedeutet mehr Wissen, was zu einer höheren Produktivität bei der Qualitätssicherung sowie in der Prozess- und Materialentwicklung führen wird. Die Nutzung der KImitLabVstelltdaherzukünftigfürunsere KundeneinenwichtigenWettbewerbsvorteil dar “

Im Gegensatz zu üblicher Laborsoftware wieLIMSoderCAQ-SystemenbündeltLabV alle relevanten Datenquellen, von den chemischen,physikalischenundmechanischen Prüfgeräten im Labor bis hin zur bestehendenIT-InfrastrukturdesUnternehmens,wie einemERPoderMES Miteinersoumfassenden Datenbank wird eine KI-fähige Dateninfrastruktur geschaffen. Erst wenn alle Daten gesammelt der künstlichen Intelligenz zur Verfügung stehen, kann diese sinnvoll eingesetztwerden,seiesbeiderBatterieherstellung, der Verarbeitung von Polymeren und Metallen oder der Lackindustrie.

LabVIntelligentSolutionspräsentiertden digitalen Mitarbeiter erstmals auf der Analytica2024inMünchenundderControlMesse in Stuttgart. Labormitarbeiter und Interessierte können direkt vor Ort einen Blick auf das System werfen und die durch künstliche Intelligenz gestützte Datenplattform für das Prüflabor testen. Rund um die PremieredesdigitalenMitarbeiterswirdesauch eininformativesRahmenprogrammaufden Messengeben.Analytica:HalleA1,Stand303 www.labv.io

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SterilisationsprozessenachMaß

Mit einer neuen Generation an Autoklaven hat Systec seine Serien H, V und D mit neuem Design, einem überarbeiteten Innenleben und einer verbesserten Touchscreen-Steuerung ausgestattet. Diese Kombination soll laut Hersteller präzisere Arbeit, wartungsfreundlichere Geräte sowie kürzere und effizientere Prozesszeiten ermöglichen.

Darüber hinaus verfügen die neuen Autoklaven standardmäßig über einen Ethernet-Anschluss sowie optionale WLAN-Hardware, um die Aktualisierung, Fernwartung sowie Fernsteuerung der Geräte über ein Computernetzwerk zu optimieren.EinintegrierterUSB-AnschlusserlaubtdenautomatisiertenExport der Dokumentationsdaten im CSV- oder PDF-Format. Das Volumen des erweiterteninternenSpeichersistzudemgroßgenug,umDokumentationsdatenbis zuzehnJahreaufzubewahren.Damitentfallendiesonstnotwendigenseparaten ProgrammezurDokumentationundArchivierung DieseintegrierteDokumentationsfunktion ist auch aus regulatorischer Sicht interessant, denn so erfüllt die neue Generation der Systec H-Serie automatisch einen essenziellen Punkt derFDA-RichtlinieCFR21Teil11.IndiesemZugedienenweitereFunktionender Serie der Erfüllung von regulatorischen Anforderungen aus der Pharma-Branche,etwaautomatischerzeugte,manipulationssichereSignaturendererzeugten PDF-undCSV-DateiensowiedieNachverfolgungallerMaßnahmen,Anpassungen und Alarme mittels Audit Trail.

DieTragrahmenkonstruktionsowiedieGehäuseverblendungensindauskorrosionsbeständigem Edelstahl (AISI 304 / 1.4301) und deshalb einfach zu reinigen.DerDruckbehälteristauspharmazeutischemEdelstahl(AISI316L/1.4404) und standardmäßig auf bis 4bar/140°C ausgelegt, der Temperatur- und Druckbereichkannauf5bar/150°Cerweitertwerden.OptionalsindbiszufünfzusätzlicheflexiblePT-100-Temperatursensorenerhältlich.JederSensorkanneinzeln konfiguriert werden, um nur zu Dokumentationszwecken oder zu DokumentationszweckenundSteuerungvonSterilisationsprozessenverwendetzuwerden Weiterhin können bis zu 100 Benutzer und Gruppen eingerichtet werden. Alle BenutzeroderGruppenkönnendieselbeProgrammlisteodereineeinzelneProgrammliste mit individuellen Programmen und Einstellungen verwenden.

Die Systec H-Serie umfasst die von vorne beschickbaren, horizontalen Laborautoklaven in 16 Größen, mit einem Kammervolumen von 65 bis 1.580 Litern sowie die 2D-Durchreiche-Autoklaven ab 90 bis 1.580 Liter Die V-Serie besteht ausvertikalenStandautoklaveninachtAbmessungenmit40bis150LiterNutzraum. Die D-Serie besteht aus horizontalen Tischautoklaven in sieben Abmessungen mit 25 bis 200 Liter Nutzraum. Diese Laborautoklaven verfügen über zwei Türen, was sie ideal für den platzsparenden, gasdichten Einbau in Trennwände macht. Durch die hochwirksame und hochwertige Isolierung aus MelaminharzschaumbestehtkeineGefahrderPartikelabsonderung,deshalbkönnen die Autoklaven problemlos unter Reinraumbedingungen eingesetzt werden, heißtesineinerPressemeldungvonSystec.DieGerätesindselbstfüranspruchsvolle Sterilisationsprozesse geeignet, etwa zur Sterilisation gefüllter Müllsäcke oder poröser Festkörper Analytica: Halle B1, Stand 502 www.systec-lab de

MASSENSPEKTROMETER

ErschließungneuerDimensioneninderIsotopenverhältnisanalyse

hermo Fisher Scientif

Bild: T

Die Analyse stabiler Isotope gewährt ForschernEinblickeindieEntstehungsprozesse sowiedenUrsprungchemischerVerbindungen, die als Bestandteil verschiedenster Proben allgegenwärtig sind Thermo Scientific Orbitrap Exploris Isotope Solutions ist eine neue und leistungsstarke Technologie, die hochauflösendeexakteMassenbestimmung (high-resolution accurate-mass, HRAM) für die hochpräzise Bestimmung natürlicher Isotopenverhältnisse nutzbar macht Dies ermöglicht Forschenden intramolekulare Isotopeninformationen zu gewinnen und dadurch vielfältige Erkenntnisse über Stoffwechselprozesse, biogeochemische Kreisläufe und geologische Proxies abzuleiten Auch sind mit dieser Methodik forensische

Untersuchungen zur Authentizität von LebensmittelnundGetränkenundzurDopingkontrolle durchführbar „Wo bisher noch mehrereMassenspektrometer,inklusiveverschiedener Probenvorbeitungssysteme und tagelangerProbenvorbereitungsprozeduren nötig waren, bietet Thermo Scientific Orbitrap Exploris Isotope Solutions nun eine Lösung, die mit nur einem Instrument und einereinzigenAnalysemehrereDimensionen vonIsotopeninformationenerschließt“,sagt Dr Issaku Kohl, Produktmanager bei ThermoFisherScientific AufderUnternehmenswebseite ist ein Webinar zu dem System zu finden Analytica:StandB1,Halle101undHalle B2, Stand 528/LL wwwthermofishercom

SICHERHEITSTECHNIK

IntelligentesLagermanagementfürRessourcenmitGefahrenpotenzial

Die Lagerung und das Management von Gefahrstoffen stellen im Arbeitsalltag immer wieder eine Herausforderung für Unternehmen und ihre Mitarbeiter dar Ungeordnete Prozesse kosten dabei wertvolle Zeit Mit der browserbasierten Applikation vonDüperthalConnectkönnenjederzeitund überall alle relevanten Lagerbestände von Sicherheitsschränken und Lagereinrichtungen abfragt werden Egal ob mit dem Smartphone, Tablet oder PC, die Informationen sindimmeraufdemneustenStand Mitdem Einsatz von der App lassen sich aktuelle Informationen zu z B Gefahrstoffen digital liefernundtransparentdokumentieren Das ErgebnisisteinPlusanZeit,umExpertisein den verschiedenen Fachgebieten effizienter ausschöpfen zu können, heißt es in einer Pressemeldung Alles Wichtige an prozess-

bezogenen Informationen ist mit der digitalenBestandsführungmittelsAppverfügbar: Standort von Gefahrstoffen und Definition individuellerLagerbereiche,DatenundMengen von Chemikalien, Lithium-Ionen-Batterien und Consumables, Gefahrstoffkennzeichnung nach GHS und Gebotszeichen, Dokumente wie Datenblätter, Sicherheitsanweisungen, Bedienungsanleitungen, Erinnerungsfunktionen, wie Wartungsintervalle sowie Datenverfügbarkeit on-site (vor Ort)undremote(Fernzugriff) Dasstabilisiert die Prozesse und verbessert die Arbeitssicherheitdurchgeführte,papierloseAbläufe Für die Mitarbeiter entsteht dadurch eine höhere Zufriedenheit und ermöglicht mehr Kreativität im Arbeitsalltag Analytica: Halle B2, Stand 101 und 527 www dueperthal-connect.com Bild: Düpertha

Beilagenhinweis

Dieser Ausgabe liegen Prospekte der Firmen Th.GeyerGmbH&Co.KG und RCTReicheltChemietechnikGmbH&Co. bei.

Wir bitten freundlichst um Beachtung

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ENTWICKLUNG UND OPTIMIERUNG EINES AUTONOMEN, MOBILEN LABORROBOTERS

Kevin – nicht allein

im Labor

Die zunehmende Automatisierung von Prozessen, macht auch vor dem Labor nicht halt. Kann sie doch u.a. die Reproduzierbarkeit von Analysen erhöhen und wertvolle Zeit sparen Der autonome Laborroboter „Kevin“ geht sogar noch einen Schritt weiter, denn er ist in der Lage, Labormitarbeitenden im eigentlichen Sinne zuzuarbeiten. Nun soll er in Serienproduktion gehen.

Die Automatisierung von Laborprozessen in der Chemie, Bio-, Pharma- und Lebensmitteltechnologie sowie in der Medizin spielt eine immer größere undwichtigereRolle.„Kevin“isteinautonomer,mobiler Laborroboter. Herr Traube, welche Aufgaben kannerimLaborübernehmen?

DAS INTERVIEW FÜHRTE

Dr.IlkaOttleben

Redakteurin LABORPRAXIS

Andreas Traube: Der mobile Laborroboter „Kevin“ kann dabeiunterstützen,TransportaufgabenimLaborzuübernehmen.Dieskannz B derTransportvonLagerbereichen zu Arbeitsplätzen sein, oder auch zurück. Dabei kann Kevin selbstständig mit anderen Laborgeräten, die über dieselbeSteuerungverbundenseinmüssen,interagierenund beispielsweise Mikrotiterplatten von einem Gerät zu einem anderen bringen. Dadurch werden verkettete voll-

automatische Workflows umsetzbar, wie man sie bisher nur aus geschlossenen automatisierten Anlagen kennt, die sich jedoch nur bei höheren Probendurchsätzen gelohnthaben.Kevinistkollaborativ,kannalsoSeiteanSeite mit Menschen arbeiten. Der Roboter verfügt über ein Navigationssystem und über Sensorik, über die die Umgebungerfasstwird.MenschenundGegenständewerden so erkannt, und es können die Fahrwege neu berechnet werden.KevinfährtalsonichtauffestenBahnen,sondern bewegtsichrelativfreidurchdenLaborraum,wobeiMenschen hierbei immer Vorfahrt haben. Kevin kann auch AufgabenaußerhalbdernormalenArbeitszeitenimLabor übernehmen. Beispielsweise kann am Abend noch ein AnalysegerätmitProbenbeladenwerden,dieüberdenTag

Andreas Traube

Andreas Traube studierte bis 2005 Maschinenbau an der Universität Stuttgart und begann anschließend seine angewandte wissenschaftliche Karriere am Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart. Er spezialisierte sich dort auf die Laborautomatisierung mit Schwerpunkten in der modularen Automation von Workflows, in der Zellkulturautomatisierung sowie im Liquid Handling kleiner Flüssigkeitsmengen Er ist Miterfinder des I-DOT Nanodosiersystems, auf dessen Basis er 2016 Mitgründer der Firma Dispendix wurde. Gründungsaktivitäten sind heute parallel zu seiner Arbeit am Fraunhofer IPA ein wichtiger Teil seiner beruflichen Laufbahn Traube ist Gesellschafter im Schweizer Unternehmen Nanolockin und er war 2023 Mitgründer der neuen Fraunhofer-Ausgründung Liquimetrix, deren Messsystem zur Volumenerkennung in Mikrotiterplatten auf der SLAS 2024 mit dem New Product Award ausgezeichnet wurde. Andreas Traube ist in mehreren Fachgremien und Clustern aktiv und Mitglied im Board of Directors von SILA (Standardization in Lab Automation).

ZURPERSON LP

nochvorbereitetwurden,odererkannamfrühenMorgen vorbereitende Aufgaben übernehmen und z.B Arbeitsplätze mit Material bestücken. Kevin ist also heute schon vielfältigeinsetzbar

Bei der Entwicklung von Kevin waren „Usability“ und„UserExperience“Schlüsselbegriffe.Waskann mandarunterverstehen,undwelcheAuswirkungen habensieaufKevinundseinevielfältigenAufgaben? ImVergleichmitanderenGerätenoderMaschinenhaben Menschen bei Robotern immer die Assoziation von menschähnlichenEigenschaftenimSinn Daeinmobiler kollaborativerLaborroboterimArbeitsbereichdesnormalenLaborpersonalsarbeitenkannundauchsoll,mussauf diesenAspekteinegewisseRücksichtgenommenwerden, dadiesstarkbeeinflusst,obderRobotervondenMitarbeitendenimLaborakzeptiertundangenommenwird Esist wichtig, dass weder übersteigerte Erwartungen an die Fähigkeiten des Roboters geweckt werden, noch Ängste gegenüber dem Roboter entstehen Kevin ist kein neuer Kollege im Labor, sondern letztlich auch nur ein Laborgerät, das eben Transportaufgaben und Handhabungsaufgaben für Proben übernimmt. Dieses „Erleben des Roboters“wirdstarkdurchdie User Experience beeinflusst Diese wird durch das äußere Erscheinungsbild,alsodasRoboterdesign, als auch alle Interaktionspunkte und Aktionen des Roboters beeinflusst Bei der Entwicklung des Designs von Kevin wurde daher großenWertdaraufgelegt,dassderRoboterbeispielsweise keine humanoide Gestalt aufweist Dennoch war es wichtig,dassernichtzutechnischsondernehervergleichbar mit anderen Laborgeräten aussieht. So wurde Kevin gestaltet. Ähnlich sieht es auch mit seinen Bewegungen aus.Kevinvermeidetnatürlichauchausfunktionalenund SicherheitsgründenschnelleruckartigeBewegungen.

robuster zu einem Serienprodukt weiterentwickelt und dabei grundlegend überarbeitet. Wichtig dabei ist, dass die Funktionselemente nach außen zu anderen Laborgeräten oder auch zu Menschen als ein Funktionselement fungieren und die Funktionen, die durch die Einzelkomponenten abgedeckt werden, als Ganzes nach außen repräsentiert werden Das macht die Einsetzbarkeit des Roboterssoeinfachundflexibel.SokannKevinbeispielsweise durch vollkommen unterschiedliche SteuerungssystemeüberseinestandardisiertenSchnittstellengesteuert und auf unterschiedlichste Arbeitssituationen vorbereitet werden. In diesem Zuge wird im Rahmen der Kooperation zwischen der URG und dem Fraunhofer IPA eineApplikationsumgebunggeschaffen,dieeinerseitsder Demonstration von Kevin dienen soll, andererseits aber auch wissenschaftlich erlauben soll, den Mehrwert des Roboters auf Laborworkflows zu untersuchen AutomatisierteverketteteWorkflowssindderSchlüsselfürbessere, vorhersehbare Laborexperimente, weil dadurch Prozesszeiten viel besser analysiert werden können, als dies bei manuellen Handhabungen von teilweise unterschiedlichenMenschenderFallist.

„Esistwichtig,dassweder übersteigerteErwartungen andieFähigkeitendes Robotersgewecktwerden, nochÄngstegegenüberdem Roboterentstehen.“

Andreas Traube, Fraunhofer IPA

DieUsabilitybetrachteteherdieBenutzungdesRoboters durch das Laborpersonal. Die soll einfach zu erlernenseinundgleichzeitigschnellintuitivundmitwenig Zeitaufwandvonstattengehen.DasistbeiKevinderFall. Der Roboter kann innerhalb weniger Stunden auf eine neue Laborumgebung trainiert und dort eingesetzt werden.

Im Rahmen einer neu geschlossenen technologischen Partnerschaft zwischen der United Robotics Group (URG) und dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA soll KevinnuninSerienproduktiongehen.WelcheÄnderungenwerdenhierbeinochvorgenommen,undwie kann Kevin individuell auf die Erfordernisse künftigerKundeneingestelltwerden?

KevinverfügtübermehrereFunktionselemente:etwadie mobile Basis, der Roboterarm zum Greifen von Gegenständen, ein Onboard-Plattenhotel für SBS-Platten und des Weiteren über zahlreiche weitere Sensoren und Eingabeelemente Mit der Übernahme und der WeiterentwicklungvonKevindurchdieURGwirdderRoboternoch

InwelchenBereichensoll

Kevin zukünftig Anwendungfinden?

Kevin ist als Produkt mit dem schon beschriebenen System fertig Allerdings ist ganzklardavonauszugehen, dass sich in der Robotik im Labor vieles tun wird Wir sehen, dass viele Unternehmen aus der klassischen Industrierobotik das Labor als Markt für sich entdecken Gleichzeitig werden Roboter auch in anderen Bereichen im Alltag immer normaler DurchdieverbessertenMöglichkeiteninderBildverarbeitung und in der Verarbeitung von komplexen Daten können Roboter heute immer flexibler an Aufgaben und Handhabungsvorgänge angepasst werden, die bislang Menschenvorbehaltenwaren.BeispielsweisekönnenRoboter heute schon sehr flexibel unterschiedlichste alltäglicheGegenständeundProdukte,diemanbeispielsweise in einem Supermarkt findet, greifen, sortieren und handhaben. Kevin ist im Moment noch auf den Transport von Gegenständen spezialisiert, die ähnliche Abmaße haben, alsoz.B Mikrotiterplatten.Laborehabenjedochdeutlich mehr als Handhabungsaufgaben zu bieten Um diese ebenfalls durch Roboter abdecken zu können, sind aber weiteregrundlegendetechnischeEntwicklungennotwendig InsbesonderebrauchteseineweitereFlexibilisierung und Eigenintelligenz des Robotersystems. Ich bin davon überzeugt, dass wir sehr viele Roboteranwendungen im LabornochsehenwerdenundindennächstenJahrenimmerweitereinnovativeRobotersystemeinsLaborEinzug halten. (ott)

FTIR-SPEKTROSKOPIE

Komplexe Messungen, einfach erledigt

Qualitätskontrolle und Materialforschung sind heute präziser als je zuvor.

Doch oft kommt die dabei verwendete Analytik mit dem Preis einer hohen Komplexität der Messgeräte daher. Ein neues Infrarotspektrometer soll die Bedienung selbst für Einsteiger leicht zugänglich machen.

VERFASST VON

DanielVetter

Product Management Anton Paar GmbH

In der heutigen analytischen Wissenschaft ist die Spektroskopie unverzichtbar Sie ermöglicht es, die Zusammensetzung und Struktur von Materie auf molekularer Ebene zu untersuchen. Insbesondere die Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) hat sichalsleistungsfähigesWerkzeugetabliert,dasschnelle,zerstörungsfreieMessungeneinerbreitenPalettevon Proben erlaubt. Doch trotz ihrer Vorteile birgt die FTIRSpektroskopie auch die ein oder andere Herausforderung So machen die Komplexität der Geräte und die NotwendigkeiteinerspezialisiertenSoftwaredieMethodeoftschwerzugänglichfürAnwenderohneumfassende Erfahrung Speziell in der Wareneingangs- und Pro-

1 Die Touch-Software des Spektrometers macht fortschrittliche FTIR-Analysen auch für Einsteiger zugänglich.

duktionskontrolle sind einfachste Bedienung und ständige Messbereitschaft der Messysteme aber essenziell für eine fehlerfreie Qualitätssicherung

FTIR-Spektrometer:klassischkomplex

Die Bedienung traditioneller FTIR-Spektrometer erfordertofttiefgehendesFachwissen,nichtnurinBezugauf die Spektroskopie selbst, sondern auch in der Handhabung der zugehörigen Software. Anwender müssen in der Lage sein, Messparameter präzise einzustellen, die Datenverarbeitung zu steuern und die Ergebnisse korrekt zu interpretieren. Diese Komplexität und die erforderlicheEinarbeitungszeitwirkenoftabschreckendund stellen so eine erhebliche Barriere für viele Labore dar, diezwarvondenMöglichkeitenderFTIR-Spektroskopie profitieren möchten, aber nicht die Ressourcen für eine umfangreiche Schulung haben. Dieses praktische Problem kann auch Innovationen ausbremsen, da Forschende sowie Techniker möglicherweise zögern, neueoderungewohnteAnalysemethodenzuerkunden

Qualitätskontrolleleichtgemacht

Um die Komplexität der Spektroskopie zu reduzieren und die Effizienz in Laboren aller Größen zu steigern, habendieTechnikervonAntonPaardasLyza7000-FTIRSpektrometer entwickelt. Ziel dabei war es, die Bedienungsoweitzuvereinfachen,dassauchPersonenohne tiefgreifende spektroskopische Kenntnisse nach einer kurzenEinarbeitungszeitdasGerätnutzenkönnen–so solldasSpektrometeralsmächtigesAnalyseinstrument wesentlich leichter zugänglich sein, auch für Quereinsteiger SosollenfortschrittlicheFTIR-Analysenfüreine breitereBenutzergruppeverfügbarwerden,weildieAnforderungenantechnischesKnow-howundspezialisierte Schulung reduziert sind.

Ein Beispiel, wo das neue Spektrometer zum Einsatz kommt, ist die Polymer- und Chemieindustrie. Dort spieltinsbesonderedieQualitätskontrolleeineentscheidendeRolle,umdieKonsistenzundZuverlässigkeitvon Produkten zu gewährleisten. Dank seiner fortschrittlichen FTIR-Technologie, insbesondere unter Verwendung der Attenuated Total Reflection (ATR)-Methode, ermöglicht das Lyza 7000 eine schnelle und präzise

INFO LP

Spektroskopie auf Kristallen: ATR

Die abgeschwächte Totalreflexion (Attenuated Total Reflectance, ATR) ist eine heute gängige Technik der IR-Spektroskopie. Dazu wird die Probe auf einen Kristall (meist Diamant, aber auch z. B Zinkselenid oder Germanium) aufgebracht und der Infrarotstrahl durch diesen hindurch an die Kontaktfläche von Kristall und Probe gelenkt. Dort kommt es zur internen Totalreflexion, wobei ein Teil des Lichts mit der Probe an Grenzfläche interagiert und eine so genannte evaneszente Welle bildet, die sich in die Probe ausbreitet. Dies führt zu einer leicht abgeschwächten Totalreflexion, die vom Detektor erfasst und in ein Spektrum umgerechnet wird. Bei einer sehr schwachen Interaktion wird oft eine MehrfachstoßATR-Zelle verwendet. Darin wird der IR-Strahl zwischen zwei Kristalloberflächen hin und her reflektiert und interagiert so mehrfach mit der Probe, was die Signalintensität erhöht und zu qualitativ hochwertigen Spektren in kurzen Messzeiten führt. Quelle:https://wiki.anton-paarcom/de-de/abgeschwaechtetotalreflexion-atr

Analyse von Polymeren. Diese Methode erfordert keine umfangreiche Probenvorbereitung und liefert in wenigeralseinerMinutedetaillierteQualitätskontrollberichte. Das FTIR-Spektrum dient als einzigartiger Fingerabdruck der Probe und ermöglicht es nicht nur, die Polymereselbstzuidentifizieren,sondernauchAdditiveund Füllstoffe nachzuweisen. Durch automatisierte VergleichedesProbenspektrumsmitReferenzspektrenunddie BerechnungeinesHitQualityIndex(HQI)lässtsichfeststellen, ob das untersuchte Material den festgelegten Qualitätsanforderungen entspricht. Das Spektrometer liefert die Ergebnisse sofort in Form einer „Pass“/„Fail“Anzeige;weitereEinzelheitenkönnendieBenutzerdem

TIPP

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Messprotokollentnehmen.SowurdenineinemAnwendungsfall zwei Proben Ethylvinylacetat (EVAC) analysiert:Copolymer1undCopolymer2.DieGrenzefürden HQI wurde auf 99,0 eingestellt. Nach der Analyse zeigt die Spektrometer-Software direkt das entscheidende Resultat an: Copolymer 1 ist rot markiert mit dem Vermerk für „nicht bestanden“ (HQI=93,91) während Copolymer 2 die Qualitätsanforderungen erfüllt und grün markiert ist (HQI=99,59). In der Spektrenansicht kann derAnwenderdieMessungmitReferenzwertenvergleichen und so etwaige Abweichungen einordnen.

Methodenstetsangepasst

Mit der geräteeigenen Software sind Messung, Prozessierung und Spektralanalyse in einem automatisierten Verfahren abgedeckt. Anwender werden mit einfachen Schritt-für-Schritt-Abläufen angeleitet und erhalten innerhalbvonMinutenanpassbareBerichte.Damitlassen sich Messungen vollständig automatisieren sowie vordefinierte Einstellungen zu individuellen Prozessbausteinen kombinieren. Selbst unerfahre Personen können so hochwertige Spektraldaten generieren und interpretieren, wodurch der Analyseprozess nicht nur effizienter, sondern auch fehlerresistenter wird.

EinGerät,dassichselbstkontrolliert Zusätzliche Unterstützung erhalten Anwender durch eine automatische Selbstkontrolle des Systems, die potenzielle Probleme frühzeitig erkennt und behebt. Zudem erinnert das System regelmäßig daran, Referenzspektren aufzunehmen, um die Reproduzierbarkeit der Messung zu maximieren. Durch die Kombination aus fortschrittlicher Messtechnologie und benutzerorientiertem Design unterstützt das Spektrometer die Anwenderdabei,dassLaboreihreanalytischenKapazitäten maximieren können, ohne Kompromisse bei der Bedienbarkeit oder der Wartungsfreundlichkeit eingehen zu müssen. (clu)

1 Mit dem neuen Lab Control Center lassen sich die Funktionszustände von Abzügen und Laborgeräten überwachen.

LABORÜBERWACHUNG

OhneDigitalisierung keine Nachhaltigkeit

Abzüge gehören im Labor zu den größten Energieverbrauchern. Mit einem sensorbasierten Überwachungssystem soll der Labormitarbeiter auf einen Blick über den korrekten Betrieb dieser Systeme informiert werden. Neben einem Sicherheitsgewinn bedeutet dies auch die Möglichkeit, das eigene Labor mit geringerem Energieverbrauch zu betreiben.

LVERFASST VON

MarcPlatthaus

Chefredakteur LABORPRAXIS

abore sind Arbeitsumgebungen, in denen es auch mal gefährlich werden kann. Chemische ReaktionenerzeugenschlagartigEnergie,manverwendet gesundheitsschädliche Chemikalien oder erzeugt potenziell gefährliche Stoffe. Aus diesem Grund ist der Laborabzug ein zentraler Arbeitsplatz in nahezu jedem Labor Mit geschlossenem Frontschieber sind die Apparaturen von der Umgebung abgeschottet und gefährliche Situationen sind auf ein Minimum reduziert.

„DieSicherheitistabernurdannoptimalgewährleistet, wenn die Frontschieber der Abzüge geschlossen sind, sobald der Mitarbeiter nicht mehr im Abzug arbeitet“, sagt Moriz Walter, Leiter Forschung, Entwicklung und ProduktmanagementbeiWaldnerLaboreinrichtungen.

IneinemLabormiteinoderzweiAbzügenerkenneman diesnochrelativeinfach,bei20AbzügenineinemGroßraumlabor sei dies aber nicht immer zu gewährleisten, beschreibt der Laborexperte den Alltag

„Aus diesem Grund haben wir das Lab Control Center, oder kurz LCC, entwickelt“, sagt Walter Das LCC bietet Labornutzern einen Weg, um den Zustand und die Sicherheit ihres Labors zu überwachen. Es präsentiert wesentliche Informationen wie Raumparameter, Versuchsparameter, den Energiebedarf und mögliche Gefährdungen auf einen Blick.

LabormitarbeitererhaltenumfassendeInformationen zu jedem angeschlossenen Abzug, aber auch anderen angeschlossenLaborgeräten,einschließlichLive-Daten

und graphischer Verlaufsanalyse. Die Daten können auch aus Versuchen oder Laborprozessen aufgenommen werden. Auch vergangene Messwerte können abgerufen, verglichen und analysiert werden Zusätzlich ermöglicht ein separater Tab die direkte Steuerung der angeschlossenen Geräte Alle aktuellen FehlermeldungensowiedieFehlerhistoriewerdendargestellt.Doches geht beim Lab Control Center nicht nur um den Funktionszustand von Abzügen. „Im LCC können Sie Sensorik und Laborgeräte in einem System verbinden, um IhrenLaborprozessdurchgängigzuüberwachenundzu optimieren. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern Labforward für die Schnittstellen und Essentim für die Sensorik bieten wir eine umfassende und integrierte Lösung für eine digitaleLaborüberwachungaus einer Hand“, beschreibt Waldner-Entwickler Walter die Vorteile. Verschiedene Kacheln im LabControlCenterermöglichen es dem Mitarbeiter, noch detailliertere Informationen abzurufen (s.Abb 2). Zudem können mithilfedesLCCderVerlaufder Laborparameter über Wochen, Monate und Jahre hinweg analysiertundvonandererSoftware über Schnittstellen abgerufen werden.FürdieSpeicherungder Daten stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung Sie können in einer Cloud gespeichert werden. „Hierdurch habenSieweltweitenZugriffundkönnenIhrLaborvon überall einsehen und steuern“, beschreibt Walter den Vorteil. Außerdem stehen hier zahlreiche Servicefunktionen für die Abzüge zur Verfügung

Bild: W a l dner La bo r einrichtungen

2 Beispielansicht eines Abzugs mit den entsprechenden Funktionsdetails

können Fehler telefonisch oder per E-Mail an das Waldner-Support-Team gemeldet werden. Das System sammeltallerelevantenDatenundstelltsiefüreinTelefonat oder per QR-Code für eine vorbereitete E-Mail bereit.

NebenSchutzauchEnergieersparnis

„WenneinMitarbeiter morgensinsLabor kommtunddasLCC signalisiert‚allesgrün‘, fühltersichsicher undmotiviert.“

Moriz Walter, Leiter Forschung, Entwicklung und Produktmanagement bei Waldner Laboreinrichtungen

„An vielen Stellen hilft die Digitalisierung auch dabei, Laboratorien effizienter zu betreiben. So kann mit dem Lab Control Center der Energieverbrauch eines Labors gesenktwerden“,istWalterüberzeugt.DennAbzügeverbrauchendurchdieLuftwechselpermanentEnergieund ein geöffneter Frontschieber kann nicht nur ein Sicherheitsrisiko bedeuten sondern sorgt auchfüreinenhöherenEnergieverbrauch. Die ständige ÜberwachungdesEnergieverbrauchs informiert den Anwender jederzeit über den aktuellen Bedarf des Labors. Das System analysiertdieNutzungkontinuierlich und schlägt, basierend auf den gesammelten Daten, effiziente Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs vor Auf Wunsch kann man sich diese Vorschlägeanzeigenlassenund umsetzen DiesmachteinLabor energieeffizienter und spart Ressourcen.

Das System kann allerdings auch komplett offline betrieben werden. Gerade bei Forschungs- und Entwicklungslaboratorien ein wichtiger Faktor, da viele Unternehmen hier auf besondere Datensicherheit achten wollen. Egal für welche Lösung man sich entscheidet, beiFehlernoderWarnungenbietetdasLCCzweischnelle Lösungswege. Erstens erhalten die Labormitarbeiter sofortige Tipps und Hinweise zur Selbsthilfe Zweitens

So kann z. B in Laboren, die nicht im 24-StundenBetriebarbeiten,inderAbwesenheitderMitarbeiterder Luftaustausch reduziert werden. Dies kann manuell durchgeführt werden oder der Mitarbeiter nutzt eine flexible Zeitsteuerung, um das Labor automatisch vor Arbeitsbeginn betriebsbereit zu machen Das System überprüftdabeisämtlicheParameter,damitderArbeitstag sicher und effizient gestartet werden kann. „Durch dasLabControlCenterhabendieLabormitarbeiterständigdenBetriebszustandihresLaborsimBlick.Diessorgt für mehr Sicherheit und einen nachaltigeren Umgang mit Ressourcen“, beschreibt Entwickler Walter die Vorteile des LCC (map)

LP

TIPP

Wenn Sie sich ein Bild vom Lab Control Center machen wollen, dann melden Sie sich für die LABORPRAXIS Guided Tours zum Thema Digitalisierung an (auf www.laborpraxisguidedtours.de).

Besuchen Sie Waldner auf der Analytica vom 9. bis 12. April in München (Halle B2, Stand 302).

Wie erreicht man die maximale Peakkapazität?

Bei der Trennung von vielen, relativ ähnlichen Komponenten kann keine ausreichende Selektivität errreicht werden. Dieser HPLC-Tipp befasst sich mit der Peakkapazität und durch welche Parameter diese möglichst groß wird.

Nehmen wir an, Sie haben viele, relativ ähnliche Komponentenzutrennen IneinemsolchenFall ist eine ausreichende Selektivität – also unterschiedlich starke Wechselwirkungen der einzelnen KomponentenmitderstationärenPhase–realistischerweisekaumerreichbar DereinzigeAusweglautet:Eine möglichst gute Peakkapazität, also maximal mögliche Anzahl Peaks pro Zeiteinheit. Wie ist dies zu erzielen?

DieLösung

EsgibtmehrereFormelnfürdiePeakkapazität,diezwei einfachsten sind folgende:

mit nC: Peakkapazität, tRl: Retentionszeit des letzten Peaks, tRf: Retentionszeit des ersten Peaks, tG: Gradientendauer und w: Peakbreite.

Vereinfacht heißt dies folgendes: Ich brauche eine großeDifferenzzwischenderRetentionszeitdesletzten und des ersten Peaks und die Peakbreite soll möglichst

1 Trennung eines Ethylenglykolpolyadipat

Bild: Kr o midas

klein sein. Diese allgemeine Forderung ist „zeitlos“, gilt füralleGradientenartenundistauchunabhängigdavon, ob es sich um kleine oder große Moleküle handelt. Sie ist also anwendbar sowohl bei RP-Trennungen als auch beispielsweise bei Ionenaustauschertrennungen von OligonucleotidenmittelsSalz-bzw pH-Wert-Gradienten. Wasbrauchtmanfüreinesolche„optimale“Trennung:

ƒ Einen langen Gradienten und einen hohen Fluss (großes Gradientenvolumen)

ƒ Eine lange, möglichst dünne Säule (große Retentionszeitdifferenz zwischen letztem und erstem Peak, maximal erreichbare Auflösung aufgrund des geringen Säuleninnendurchmessers der Säule)

ƒ Kleine Teilchen nur bei wirklich sehr schwierigen Trennungen (schmale Peaks)

ƒ Im Falle von „unproblematischer“ Matrix: Kein poröses, sondern Core-Shell-Material (schmale Peaks)

ƒ Höhere Temperaturen (schmale Peaks)

ƒ Einen hohen Start- und einen hohen End-Prozentanteil B (schmale Peaks)

ƒ Bei großen Molekülen, tendenziell kleine Flussraten: Aufgrund der Molekülgröße ist deren Kinetik bei der Desorption von der Oberfläche der stationären Phase langsam (großer C-Term der Van-Deemter-Gleichung), der kleine Fluss führt zu einer guten Effizienz (große Bodenzahl) und somit zu schmalen Peaks und folglich zu einer kleinen Peakbreite NachfolgendvereinfachteEmpfehlungen,diesichaus eigenen, zahlreichen Experimenten zur GradientenoptimierungmitdemFokusPeakkapazitätergebenhaben:

ƒ Start mit 30 bis 40% B; streben Sie ferner eine Mindestdifferenz zwischen Anfangs- und Endanteil B von ca. 40% an, eher von ca. 60% B

ƒ Fluss bei porösen Teilchen 2ml/min, bei Core Shell 1 bis 1,5ml/min, bei großen Molekülen 0,8 bis 1ml/ min; bei sehr langsamer Kinetik durchaus 0,2 bis 0,4ml/min

ƒ Kleine Teilchen (1,7 bis 1,9µm) sind nur bei sehr anspruchsvollen Trennungen vonnöten, nur in solchen Fällen spielen im Gradientenmodus die kleinen Teilchen ihre Vorteile aus.

ƒ - Benötigtes Gradientenvolumen (beispielhaft): 30ml (z.B 2ml/min, Gradientendauer 15min) für ca. 30 bis 40 Peaks; 40ml für ca. 40 bis 50 Peaks

ƒ Säulendimensionen (beispielhaft): 150mmx2,1mm für ca. 50 bis 60 Peaks; 250mmx2,1mm für ca. 60 bis 80 Peaks HPLC-TIPP

2 Trennung von 56 Nucleotiden und 12 Varianten Bild:

ƒ Das sind relativ einfach zu erzielbare Ergebnisse; natürlich sind noch „bessere“ Ergebnisse möglich, wenn weitere Möglichkeiten der Optimierung zunutze gemacht werden, z.B 300x2,1mm-Säule im UHPLC-Modus und/oder Verwendung von CoreShell-Material oder ein konkaves Gradientenprofil. DiebeidenAbbildungenzeigenzweiBeispiele,diedas weiter oben aufgeführte untermauern. In Abbildung 1 wird eine Trennung aus den 1980er Jahren aus einem Bayer-Labor in Dormagen gezeigt: Bei einem Gradientenvolumen von ca. 36ml sind an einer 200x3mmSäule ca. 60 Peaks von großen Molekülen (Ethylenglykolpolyadipat) zu trennen. In Abb 2 wird ein BeispielvonThermoScientificgezeigt:BeieinemGradientenvolumen von ca. 13ml und Verwendung eines konkaven Gradienten sind an einer 250x4mm-Säule in rund 14min 56 Nucleotide und 12 Varianten zu trennen.

DasFazit

Für eine gute Peakkapazität wird eine lange, möglichst dünne Säule und – sofern die Molekülstabilität es erlaubt – eine höhere Temperatur benötigt. Das notwendige Gradientenvolumen hängt von der Anzahl der zu erwartetenPeaksab DiesesistüberdieGradientendauer oder – bei kleinen Molekülen und keiner zu langsamenKinetikoftsinnvoller–überdenFlusseinzustellen. Ein tendenziell hoher Prozentanteil B zu Beginn, d.h. direkt eine erhöhte Elutionskraft, „schiebt“ die Peaks nach vorne und die dadurch resultierende schmale Peakform begünstigt eine gute Peakkapazität. Kleine Teilchensindschließlichnurdannzuempfehlen,wenn die Herausforderung groß ist und der resultierende Druck keine große apparative Probleme bereitet. Eine moderne Anlage mit einem möglichst kleinen Dispersionsvolumen ist zweifelsohne von Vorteil.

Zusammengefasst sollte für eine zu erwartete Zahl vonmindestens50undmehrsehrähnlicheKomponenten folgendes angestrebt werden: Säulenlänge: 150 bis 250mm; Säuleninnendurchmesser: 2,1 bis 3mm; Teilchengröße: 1,7 bis 1,9µm poröses bzw 2,5 bis 2,7µm Core-Shell-Material; Temperatur: 70 bis 90°C (Probenstabilität beachten); Fluss: Bei großen Molekülen und/ oder dualem Mechanismus nicht höher als 1ml/min, mitunter0,3bis0,4 ml/minodersogar0,15bis0,20ml/ min. (map)

VERFASST VON ©Dr.Stavros

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Dr Stavros Kromidas info@kromidas.de

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Eineinhalb Jahre nach dem Launch einer eigenen Minizentrifuge, stellt der Hamburger Laborproduktehersteller Starlab nun sein zweites Gerät vor: den Starlab Vortex Mixer Er zeichnet sich zum einen durch eine intuitive handschuh-kompatible Touchscreen-Benutzeroberfläche aus, mit dersichGeschwindigkeitundZeitleichteinstellenlassen.ZumanderenbietetdasGerät voreingestellte Optionen, mit denen Benutzer die Parameter mit nur einem Tastendruckauswählenkönnen.FürmehrFlexibilitätlassensichverschiedeneEinstellungen wie Bildschirmhelligkeit anpassen. Zudem bietetderMixereinenSchlafmodus,derden Energieverbrauch im Standby-Modus reduziert. Mit einem breiten Drehzahlbereich

NeueGenerationvonLecksuchgeräten

Die Dichtheitsprüfgeräte der Serie x25 sind die vierte Generation von „Ceta-Testsysteme “ Sie verfügen standardmäßig über Funktionen wie Vorfüllen, Dosiertes Füllen und Pulsen sowie eine Ethernet-Schnittstelle – Funktionalitäten, die bei den Vorgängern mit Zusatzkosten verbunden waren ZudemzeichnensiesichlautHerstelleru.a. durch ein 7"-Touch-Display, einen deutlich höher auflösenden AD-Wandler und hohen Bedienungskomfort aus. Die Schnittstellen sindvollumfänglichabwärtskompatibelmit denen der Vorgängerserie Cetatest x15

Wie bei den Dichtheitsprüfgeräten der Cetatest-x15-Serie, werden auch die x25Modelle ohne Aufpreis mit einer DAkkSakkreditierten Kalibrierung (konform zur

DURCHFLUSSMESSER-SOFTWARE

SoftwarehilftbeiderpräzisenFlussüberwachung

Testa Analytical hat die Version 1.4 seiner Durchflussmessersoftware vorgestellt. Sie dient zur kontinuierlichen Überwachung des Flüssigkeitsdurchflusses eines analytischen oder präparativen HPLC-Systems, einerPeristaltikpumpe,einesDurchfluss-Chemiesystems oder Massenspektrometers.

InVerbindungmitdemTestaFlüssigchromatographie-Durchflussmessgerät ermöglichtdieeinfachzubedienendePC-SoftwareApp eine schnelle Einrichtung des Experiments und bietet volle Kontrolle über die Geräteeinstellungen,einschließlichIntegrationszeit und Kalibrierfaktor, heißt es in einer Pressemeldung Die Software-App meldet auch Durchschnitts- und Minimal-/ MaximalwertedesgemessenenFlusses Alle

von 300 bis 3.500 U/min im Touch-Modus erlaubt der Vortexer die erforderliche Vielseitigkeit für jegliche Laboranforderungen. Dank der großen Oberfläche können unterschiedlichgeformteRöhrchenundBehälter verwirbelt werden, während die vertiefte Mitte die Vorteile traditioneller, becherförmiger Aufsätze bietet.

FürmehrFlexibilitätsindoptionaleAdapter erhältlich, die ein kontinuierliches MischenvonRöhrchenodereinerMikroplatte in einem Bereich von 300 bis 1.500U/min ermöglichen. Darüber hinaus arbeitet der Mixer leise, was die störungsfreie Arbeitsumgebung im Labor sicherstellt, wie es in einer Pressemeldung von Starlab heißt. www.starlabgroup com

DIN EN ISO/IEC 17025) und drei Jahren Gewährleistung(beiregelmäßigerWartung) ausgeliefert. Optional kann die Gewährleistung auf fünf Jahre verlängert werden. NachderMarkteinführungderCetatest-x25Dichtheitsprüfgeräte werden nun die entsprechenden Prüfgerätevarianten der Vorgängerserie Cetatest x15 abgekündigt Dies betrifft Standardausführungen der Serien Cetatest 515, Cetatest 715 und Cetatest 815. Für 2024 steht die weitere schrittweise Ablösung der Ceta Durchflussprüfgeräteserie an. Wartungen, Instandsetzungen und ErsatzteilversorgungfürdieCetatestx15-Serie sind laut Hersteller aber langfristig sichergestellt.

www cetatest.com Bild: Leissring/MWIKE.NR W

Durchflussdaten werden automatisch in Dateien gespeichert, die später mit nahezu jedem kommerziellen Datenanalysepaket verarbeitet werden können.

Das kompakte FlüssigchromatographieDurchflussmessgerät von Testa wird über einen USB-Anschluss mit Strom versorgt und verwendet einen thermischen Sensor, dereineextremgenaueMessungdesDurchflussesinEchtzeitermöglicht.DaderSensor nicht invasiv ist, kann er über einen großen dynamischenBereicharbeitenundhatsich laut Hersteller als perfektes Echtzeit-Durchflussüberwachungsinstrument für eine wachsende Anzahl von Flüssigkeitsanwendungen erwiesen.

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IONENMOBILITÄTSSPEKTROMETRIE

Fermentationen gasphasenbasiert onlineüberwachen

Die Biotechnologie ist eine der Zukunftstechnologien der modernen Prozessindustrie –trotzdem können noch nicht alle Aspekte des Prozesses durch die etablierte Analytik erfasst werden. Die Analyse der Gasphase mittels Non-targeted Headspace-GC-IMS und maschinellem Lernen könnte neue Impulse z.B. für die Detektion von Kontaminationen in Fermentationsprozessen setzen.

Biotechnologische Prozesse sind seit langer Zeit integraler Bestandteil der modernen Prozessindustrie und dort nicht mehr wegzudenken. Ein GroßteilderUnternehmenistimBereichmedizinischer Biotechnologietätig,ohnedieheutekeinemoderneArzneimittelforschung mehr möglich wäre, beispielsweise für Therapien gegen Alzheimer, Krebs oder Diabetes

DieGasphasebiotechnologischerProzesse

Die etablierte Prozessanalytik in der Gasphase ist vergleichsweisesimpelundbeschränktsichaufBilanzmessungen von CO2 und O2

Fermentationen sind jedoch gekennzeichnet durch eine hochkomplexe Gasphase aus flüchtigen organischen Verbindungen, den so genannten mikrobiellen VOCs (mVOCs), die üblicherweise als Abgasstrom verworfen wird. Diese mVOCs stammen u.a. vom verwendeten Medium, aber auch von den mikrobiellen Stoffwechselwegen der verwendeten Organismen, und stellendamiteinespannendeMöglichkeitdar,denProzess über die Gasphase zu charakterisieren und zu überwachen.

Dies kann beispielsweise beinhalten:

ƒ Generierung von Detailwissen über dynamische Prozesse, z.B die Zellzahl

1 Prinzip der GC-IMS-Kopplung

Bild G.A.S Senso rs yst eme m.b .H., Do r tmund

ƒ Frühzeitige Identifizierung von Mangelzuständen, z.B durch Substratunterschuss

ƒ Frühzeitige Identifizierung von Kontaminationen mit unerwünschten Organismen

Für eine prozessnahe Gasphasenüberwachung ist allerdings eine möglichst simple, robuste, aber dennoch sensitive Technologieplattform erforderlich, denn die erzeugten mVOCs sind häufig nur im Spurenbereich (ppbv) nachweisbar

Ionenmobilitätsspektrometrie

In diesem Kontext stellt die Gaschromatographie, kombiniert mit Ionenmobilitätsspektrometrie (GC-IMS) eine hochinteressante Möglichkeit dar, VOCs aus der GasphasezurCharakterisierungderProzessezunutzen

In der Kombination mit der Gaschromatographie zeigt die IMS aber erst, was eigentlich wirklich in ihr steckt

Die GC-IMS ist eine leistungsstarke, robuste und sensitive Technik und ideal für flüchtige organische Verbindungen (VOC) bis in den niedrigen ppb-Bereich – anreicherungsfrei, wohlgemerkt. Die GC-IMS benötigt keine komplexe Vakuumtechnik wie MassenspektrometerundkannauchmitStickstoffoderLuftbetrieben werden, was die Technologie deutlich „grüner“ macht. Der dritte Vorteil ist die kompakte Bauweise, die Benchtop-Systeme mit geringem Platzbedarf ermöglicht und grundsätzlich auch den mobilen Einsatz am „point-ofneed“–alsoauchinehergerätekritischenUmgebungen wie der Produktion.

So ist es nicht weiter verwunderlich, dass sich die GCIMS in den letzten Jahren massiv weiterentwickelt hat, insbesondere im Bereich schneller und sensitiver Qualitäts- und Authentizitätsanalytik komplexer Produkte wie Lebensmittel, Kosmetika, aber auch im Bereich der Diagnostik, beispielsweise in der Atemluftanalyse Somit liegt es eigentlich nahe, auch Fermentationsprozesse anhand des VOC-Profils mittels GC-IMS zu charakterisierenundpotenziellauchKontaminationensehrfrüh im Prozess zu erkennen.

DerhierbeschriebeneAnsatzbestehtausdreiStufen, wovonhierdieerstenbeidennäherbeschriebenwerden sollen:

ƒ Offline-Charakterisierung der volatilen Fingerprints von Reinkulturen von Modellorganismen

Bild: K o mpet enzz entrum f ür Chemo metr ie, Hochschule Mannheim

2 Exemplarische GC-IMS-Chromatogramme von E.coli (A), L.brevis (B),P.fluorescens (C), S cerevisiae (D) 1 h nach der Inokulation Identifizierte Signale: Ethanol (1), Essigsäure (2), Butanon (3), 3-Methylbutanal (4), 3-Methylbutanol

Wie funktioniert die IMS?

Am ehesten kennt man die IMS vom Flughafen zur Detektion von Sprengstoffen im Gepäck oder aus dem militärischen Umfeld als tragbarer Sensor für die sensitive Detektion von chemischen Kampfstoffen. Die IMS, genauer die Driftzeit-IMS (DTIMS), erzeugt Ionen durch den Beschuss von Molekülen mit schnellen Elektronen, z.B aus einer Tritium (3H)-Quelle, die in einer Reaktionskaskade mit einem Driftgas (meist Stickstoff oder Luft) und Luftfeuchtigkeit zu Protonenaddukten weiter reagieren Die so gebildeten Ionen werden mittels Potentialdifferenz gegen das Driftgas zum Faraday-Detektor bewegt, wobei die Zeit für diesen Driftvorgang abhängig vom stoffspezifischen Stoßquerschnitt ist.

ƒ Offline-Nachweis von Kontaminationen einer Reinkultur mit anderen Mikroorganismen

ƒ Online-Kopplung der GC-IMS an Rührkessel-Bioreaktoren

ErsterSchritt:Offline-Analyse

Für die Machbarkeitsstudie (Offline-Messungen) wurden exemplarisch E. coli, S cerevisiae, L.s brevis und P fluorescens als Modellorganismen in SchüttelkolbenKulturkultiviertunddasFermentationsmediummittels HeadspaceGCIMSgemessen.DieOrganismenwurden in einem reduzierten MRS-Medium kultiviert. Damit könnenallevierOrganismenuntergleichenBedingungenwachsen.DiesevergleichbarenKulturbedingungen minimierenmediumbezogeneStörfaktoren,sogenannte „Confounder“, in der Datenauswertung Zur VerkürzungderLag-PhasekamenÜbernacht-Vorkulturenzur Inokulation der Schüttelkolben-Kultur zum Einsatz. Dies erlaubt eine höhere Anzahl an Messungen im exponentiellenWachstumsbereich.NachderInokulation wurde der Prozess jeweils über acht Stunden bei 30°C in einem Schüttelinkubator fermentiert und die Fermentationsbrühe beprobt. Von diesen Proben wurde

(5), Hexanon (6), Heptanon (7), Octanon (8), and Nonanon (9). Dimere sind mit # gekennzeichnet.

zur Verfolgung des Wachstums jeweils eine Messung der optischen Dichte (OD) und die Headspace-Analyse mittels GC-IMS Analytik durchgeführt. Zusätzlich zu den Reinkulturen wurden von jeder Kombination Mischkulturen bestehend aus zwei Organismen durchgeführt.

Die hier verwendete Kopplung aus GC und IMS verbindet die hohe chromatographische Trennleistung einer Gaschromatographie mit der komplementären TrennungvonIoneninderGasphasebisindenSpurenbereich mittels IMS und erzeugt daraus komplexe 2DFingerprintsausRetentionszeitundnormierterDriftzeit (s.Abb 1).StelltmandiesealsKorrelationgraphischdar, entstehen so genannte „Heatmaps“, die einen „Fingerprint“ des Gasphasen-Metaboloms bestehend aus den mVOCs liefern. Durch die komplementäre Trennung von GC (Dampfdruck) und IMS (Molekülgestalt) weist dieKopplungauchinkomplexenStoffgemischeni d.R. die nötige Selektivität auf, um koeluierende chromatographische Peaks noch aufzulösen.

Beispielhaft sind in Abbildung 2 GC-IMS-Chromatogramme der Modellorganismen dargestellt. Die DatendichtesolchermVOC-Fingerprintsistenormhoch,was siefürdasmaschinelleLernenprädestiniert.DieDaten können anhand von ausgewählten Signalen bekannter Verbindungen ausgewertet werden („targeted“) oder aber unter der Nutzung aller (sinnvollen) Informationen („non-targeted“). Diese mVOC-Fingerprints sind potenziell charakteristisch für die Identität eines Organismus oder auch für eine Kontamination mit einem unerwünschten Organismus.

Datenanalyse

Zur Auswertung der komplexen Datensätze hat die Arbeitsgruppe der Autoren mit gc-ims-tools eine OpenSource-Toolbox auf Basis der Programmiersprache Python entwickelt und auf GitHub veröffentlicht. Diese ToolboximplementiertdenkomplettenWorkflowvom Import der Rohdaten, dem erforderlichen Preprocessing, der eigentlichen Datenanalyse und natürlich der Visualisierung

Im vorliegenden Versuch wurde mit bekannten „Labels“gearbeitet,daherkamenvornehmlichüberwachte („supervised“) Verfahren wie die Partial-Least-SquaresDiskriminanzanalyse (PLS-DA) zum Einsatz Ein essen-

3 Erste und zweite latente Variable des PLS-DA-Modells zur Klassifikation der Mikroorganismen

Bild: K o mpet enzz entrum f ür Chemo metr ie, Hochschule Mannheim

VERFASST VON

Prof Dr Philipp Weller,Joscha Christmann Forschung

Institut für Instrumentelle Analytik und Bioanalytik/Kompetenzzentrum für Chemometrie, Fakultät für Biotechnologie, Hochschule Mannheim

Was sind Softsensoren?

Unter Softsensoren versteht man Systeme aus Hard- und Software, die eine Zielgröße (wie eine Zellzahl) nicht direkt messen, sondern zu ihr korrelierende Messdaten aufzeichnen und anhand eines Modells berechnen Dies können beispielsweise Metabolite sein, die in der Gasphase detektierbar sind und die mit der Anzahl der Zellen in Korrelation stehen. Es handelt sich also nicht um einen realen Sensor für die Zielgröße, sondern um die Modellierung einer Messgröße zu einer Zielgröße. Diese Modelle können einfache multivariate Verfahren bis hin zu neuronalen Netzen und Simulationen sein.

zieller Schritt hierbei ist die Validierung, bei der die prädiktive Leistung des Modells an einem externen Datensatz, der nicht zum Trainieren verwendet wurde, bestimmt wird.

Nach dem Preprocessing wurden daher die Daten in Trainings und Validierungssets aufgeteilt und mittels PLS-DA klassifiziert. Im Schnitt wurde eine Klassifizierungsratevon92Prozenterreicht.Dieerstenzweilatenten Variablen sind zur Illustration in Abbildung 3 dargestellt.

Hier ist auch erkennbar, dass die Proben von S cerevisiaeinderPLS-DAtendenziellzweiClusterbilden.Die DatenpunkteimrechtenTeildesGraphenstammenaus derzweiten(späteren)HälftedesProzesses,diefrüheren Punkte liegen näher an den Bakteriendaten. Dies liegt u.a. daran, dass auf dieser Stufe die MediumbestandteiledominierenundwenigercharakteristischeSignale der Mikroorganismen detektiert werden. Eine zur Kontrolle durchgeführte hierarchische Cluster-Analyse (HCA) mit den spektralen Daten der Hefeproben (s.Abb 4) bestätigte diese Beobachtung und lieferte dazuaucheineplausibleErklärung:DerobereClusterentsprichtdenerstenStundendesProzesses,derzweiteder verbleibendenDauer DieslässtsichdurcheinenWechselvomaerobenzumanaerobenStoffwechselaufgrund desbeginnendenSauerstoffmangelsimSchüttelkolben nach ca. fünf Stunden erklären.

Im zweiten Schritt der Machbarkeitsstudie wurde modellhaft untersucht, ob Kontaminationen eines E.coli-Fermentationsprozesses mit den drei anderen Modellorganismenerkanntwerdenkönnen.InAbbildung 5 sind die ersten beiden latenten Variablen des entsprechenden PLS-DA-Modells gezeigt. Die Klassifizierungsrate beträgt je nach Organismus zwischen 87 Prozent (P fluorescens) und 100 Prozent (S cerevisiae). Bereits eine Stunde nach der Inokulation war die Kontamination detektierbar

Quovadis,Fermentationsüberwachung?

Die Offline-Studie ist natürlich nur der erste Schritt zu einem viel relevanteren Ansatz in der Fermentations-

4 Dendrogramm mit den Distanzen der hierarchischen Clusteranalyse der S-cerevisiaeBatches. Die Ausnahme bildet Batch Nr 2 (OD-Messung zeigte zu geringeres Wachstum).

überwachung: der Online-Anbindung an den Prozess und die Nutzung der GC-IMS-Plattform als so genanntenSoft-SensorzurModellierungvonProzessdaten.Die wesentliche Herausforderung besteht v a. darin, dass dieTemperaturderGasraumanalysenichtmehrflexibel anpassbar ist. Es erscheint logisch, dass bei 30°C weniger mVOCs in die Gasphase gehen als bei 60°C. Allerdings war in allen Vorversuchen die Sensitivität der GC-IMS mehr als ausreichend, daher blicken die Autoren sehr optimistisch auf die Online-Anwendung Als weiterer Aspekt ist die Zeitabhängigkeit des Prozesses als zusätzlicher Faktor in die Datenanalyse einzubeziehen, um die Intrabatch-Varianz zu kontrollieren Die Herausforderung besteht dabei v a. darin, dass nahezu sämtliche Algorithmen in der multivariaten Datenanalysevoneinemquasi-stationärenZustandausgehen, den es bei Fermentationsprozessen naturgemäß nicht gibt. (ott)

LP

TIPP

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NATÜRLICHEN PHARMAKOLOGISCHEN WIRKSTOFFEN IM KÖRPER PER METABOLOMICS AUF DER SPUR

Treffsicher ins Zielgebiet

Das Monoterpen 1,8-Cineol wird seiner besonderen medizinischen Eigenschaften wegen in der Behandlung einer chronischen Rhinosinusitis eingesetzt. Forschende sind nun mittels Thermodesorptions-GC/MS der Frage nachgegangen, ob das oral verabreichte Phytotherapeutikum auch dort ankommt, wo es wirken soll, nämlich in der Nase.

Bereits der Aufenthalt an frischer Luft kann unter günstigenklimatischenBedingungenheilsamfür den Menschen sein. Eine wichtige Rolle spielen hierbei die von den Pflanzen emittierten natürlichen flüchtigen organischen Verbindungen (NVOCs), die inhalativ in unseren Organismus gelangen NVOCs werdenvonPflanzenalssekundäreMetabolitenproduziert und verströmt, etwa um sich vor Krankheitserregern oderFressfeindenzuschützen.ZudenNVOCszähltu.a. die Gruppe der Terpene, die sich formal vom Isopren (C5H8) herleiten, dem Ausgangsstoff für die Synthese vieler wichtiger Naturstoffe, wozu die Steroide und besagte Terpene zählen.

Zu den Monoterpenen gehören Verbindungen wie αPinenoderLimonen.SiebestehenauszweiIsopren-Einheiten (C10H16) und können acyclisch sowie mono- und bicyclisch sein. Monoterpene zählen zu den Phytonziden. Letzteres ist ein Sammelbegriff für eine Gruppe pflanzlicher Sekundärmetaboliten. Deren pharmakologischer Nutzen, etwa die von ihnen ausgehende antibiotische Wirkung, dürfte als belegt angesehen werden.

Kampfer (C10H16O) ist ein bicyclisches MonoterpenKeton, bekannt für seine antikanzerogene und Hustenlindernde Wirkung Cedrol (C15H26O), ein Sesquiterpen, lässthohenBlutdrucksinken,wieGeonwooetal.schreiben. Viele Terpene werden als Geruchs- oder Geschmacksstoffe in Parfüms und kosmetischen Produkten eingesetzt oder erfüllen Wohnräume, in denen zur Weihnachtszeit eine Naturtanne als Christbaum aufgestellt ist, die geruchsintensive NVOCs emittiert.

Ein weiteres Monoterpen ist das 1,8-Cineol (C10H18O). Hierbei handelt es sich um ein bicyclisches Epoxy-Mo-

noterpen, ein Limonenoxid, bekannt auch unter den BezeichnungEucalyptol–womitdieNähezumEukalyptusbaum augenfällig wird. Eukalytusarten, deren ätherischesÖlreichanCineolist,werdenzurGewinnungdes Wirkstoffs genutzt. Das isolierte Monoterpen Cineol ist nichtmitdemätherischenEukalyptusölgleichzusetzen, das ein von der Eukalyptuspflanze produziertes Wirkstoffgemisch ist. Pharmakologische und klinische Studienergebnisse,diemitdemWirkstoffCineolgewonnen werden, lassen sich nicht auf ätherische Öle oder Kombinationen derselben übertragen.

Interessant ist das Monoterpen Cineol v a. weil es als pflanzliches Therapeutikum aufgrund seiner schleimlösenden, antimikrobiellen und entzündungshemmenden Eigenschaften häufig zur Behandlung entzündlicher Erkrankungen eingesetzt wird. In Reinform findet CineolAnwendunginderTherapieentzündlicherAtemwegserkrankungen.WirksamkeitundSicherheitbeider Behandlung von Bronchitis und Sinusitis gelten dank umfangreicher klinischer Studien als belegt.

Entzündungshemmer1,8-Cineol

In den letzten Jahren sei deutlich geworden, berichten Pries et al., dass sich 1,8-Cineol nach oraler Verabreichung fast überall im menschlichen Körper ausbreite. SeinantimikrobiellesPotenzialumfassezahlreicheBakterien- und Pilzarten, zudem seien antivirale und zytotoxische Wirkungen beobachtet worden. Viele Studien trügen dazu bei, die zellulären und molekularen immunologischen Konsequenzen der 1,8-Cineol-Behandlung bei entzündlichen Erkrankungen besser zu verstehen

Bild: © Bettapog gist ock.adobe. c o m

1 1,8-Cineol ist ein farbloses, flüssiges Mittel, dass über lipophile Eigenschaften und eine Dichte von 0,93 g/cm3 (20°C) verfügt. Es verströmt ein kampferartiges Aroma. Vor allem Eukalytusarten, deren ätherisches Öl reich an Cineol ist, werden zur Gewinnung des Wirkstoffs genutzt.

höhlen mit Nasenpolypenbildung (CRSwNP), in den Fokus genommen Laut MacKenzie et al leiden etwa zehnProzentdereuropäischenBevölkerunganCRSbzw CRSwNP Die CRSwNP kann einhergehen mit Symptomen wie Dauerschnupfen, Schmerzen, Geruchs- und Geschmacksverlust sowie Schlafstörungen und setzt Patienten erheblich zu. Nicht selten ist sie mit anderen Erkrankungen wie Asthma oder allergischer Rhinitis (Heuschnupfen) vergesellschaftet, schreiben die Forschenden Über Ursachen, die zur Ausbildung einer CRSwNPführen,werdediskutiert.DieBandbreitereicht von Luftverschmutzung über Immunschwäche bis hin zu mikrobiellen Krankheitserregern. Dem gegenüber stehe eine begrenzte Anzahl an Therapien, etwa die Gabe von Kortison oder Antibiotika und die operative EntfernungstörenderPolypen.Derzeitarbeitemananeiner Immuntherapie, schreiben MacKenzie et al. Wie entlastend wäre es wohl für die Patienten, ließe sich die ErkrankungenmiteinerschonendenPhytotherapieunter Einsatzvon1,8-Cineolbehandelnundbestenfallsheilen?

und lieferten Informationen über die mechanistischen Wirkweisen bei der Regulierung entzündlicher Biosynthesewege.

UmdiesystemischeVerteilungim menschlichen Körper und die damit verbundenen direkten und indirekten therapeutischen Effekte von 1,8-Cineol aufzuklären, haben sich drei in der Sache erfahrene Akteure zusammengetan und eine Studie aufgelegt. Deren Titel ist ihr Programm: „Bestimmung von oral verabreichtem1,8-CineolimNasenpolypengewebe von Patienten mit chronischer Rhinosinusitis mittels Gaschromatographie und Massenspektrometrie“ (GC/MS) WährendineinerfrüherenStudiediePharmakokinetik von Cineol bei längerer Inhalation untersucht worden war,fehlteesbislanganWissenundErfahrungüberdie Wirkung der oralen Aufnahme von Cineol – im vorliegenden Fall in Form Magensäure-resistenter Kapseln.

1,8-Cineol wird aufgrund seiner schleimlösenden, antimikrobiellen und entzündungshemmenden Eigenschaften eingesetzt.

DieseIdeeimKopfentwickeltendieForschendendas Versuchsdesign ihrer Studie. Datenbasis sollten 30 CRSwNP-Patienten sein, die vor einer operativen EntfernungstörenderNasenpolypenstanden.Nachdemdie Ethikkommission keine Einwände hatte, wurden die Studienteilnehmenden in zwei Gruppen eingeteilt. Die eine Gruppe (15 Personen) erhielt über einen Zeitraum von 14 Tagen vor der Operation das Cineol-haltige Arzneimittel„Soledum“(CNL-1976)verabreicht,dieandere Gruppenicht.DieKontrollgruppewar darauf hingewiesen worden, auf die Einnahme anderer Cineol-haltiger Präparate sowie den Verzehr entsprechender Lebensmittel im Versuchszeitraum zu verzichten. 1,8-Cineol ist auchinSalbei,Pfefferminz,Basilikum, Rosmarin, Engelwurz, Lorbeer, Baldrian oder Majoran, sprich in für die Zubereitung von Speisen und Getränke gängigen Gewürzen enthalten.

AnalytischeHerausforderung

An der Studie beteiligt waren die Abteilung für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde des Universitätskrankenhauses in Schleswig-Holstein, die auf eine lange Liste von Studien und viel Erfahrung in der Phytotherapie unter Einsatz von 1,8-Cineol blickt. Mit von der Partie wardieKlosterfrauHealthcareGroup(Köln/Berlin),um deren Cineol-Produkt es in der Anwendung ging Und schließlich wurde das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Ökologie (IME) in nordrhein-westfälischen Schmallenberg ins Team geholt, dessen Aufgabe es war, 1,8-Cineol im Zielgebiet mittels einergeeignetenchemisch-analytischenVorgehensweise nach Art und Menge exakt zu bestimmen.

ChronischeRhinosinusitis

Als zu behandelndes Krankheitsbild wurde die chronische Rhinosinusitis (CRS), eine entzündliche Erkrankungen der Nasenschleimhaut und der Nasenneben-

TIPP

Eine ausführlichere Version dieses Beitrags mit den entsprechenden Literaturstellen finden Sie auf www.laborpraxis.de, Stichwort „Metabolomics“

Treffen Sie Gerstel vom 9. bis 12. April 2024 auf der Analytica: Halle A1 Stand 321 und Halle B2 Stand 527

Nach der Operation wurden Gewebehomogenate der entfernten Nasenpolypen in Glasfläschchen in eisgekühlterphosphatgepufferterKochsalzlösunghergestellt undbeitrockeneisgekühlten-80°CzumFraunhoferIME geschickt, dort zwischengelagert, aufbereitet und analysiert. Die wichtigsten Schritte im Schnelldurchlauf gemäß den Ausführungen von MacKenzie et al.:

Die Proben wurden in einem Kühlschrank bei etwa 4°C aufgetaut, dann auf Raumtemperatur gebracht, homogenisiert und jeweils ein Aliquot von 1,5mL zu 2,5mLdestilliertemWassergegeben.FürdieExtraktion derZielanalyten–neben1,8-Cineolwurde1,4-Cineolals interner Standard der Probe zugesetzt – hatten sich die Forschenden vom Fraunhofer-Institut für die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) entschieden unter Einsatz eines speziellen, mit Polydimethylsiloxan (PDMS) beschichteten Rührstäbchens für Magnetrührer (GerstelTwister).DerTwisterreichertdieAnalytenimmersivan, sprich während er die Probe durchmischt (500U/min, 1,5h, 20°C).

NachAbschlussderExtraktionsphasewurdederTwister der Probe entnommen, mit Wasser gespült, trockengetupft und in ein Glasröhren für die automatisierte

2 Repräsentatives

Chromatogramm der von MacKenzie et al. [1] untersuchten

Testprobe G3038 (Behandlungsgruppe), Replikat A, einschließlich der Massenübergänge des Quantifizierers und des Qualifikators von 1,8-Cineol und des internen Standards 1,4-Cineol sowie der chemischen Strukturen beider Analyten.

temperaturprogrammierte (30°C [0,25min]–360°C/ min–250°C [5min]) Thermodesorption (Gerstel-Thermal-Desorption-Unit, TDU) auf den Probengeber (Gerstel-Multi-Purpose-Samper, MPS) überführt. Die thermisch freigesetzten Analyten wurden im GC-Injektor (Gerstel-Kalt-Aufgabe-System, KAS) bei -50°C kryofokussiert und temperaturprogrammiert (-50°C [0,1min]–12°C/s–260°C [3min]) auf die Trennsäule (Rtx-5 Amin; 30m, 0,25mm ID, 0,25μm Filmdicke; Restek)überführt.BeidemverwendetenGC-Systemhandelte es sich um das Modell 6890N, beim Massenspektrometer um einen MSD 5973 (beide Agilent Technologie) AlsTrägergaskamHelium(1,5mL/min)zumEinsatz.Die Elektronenionisation (EI) bei 70eV erfolgte bei einer Quellentemperaturvon230°C.AlsBestimmungsmodus wurde die selektive Ionenüberwachung (SIM) gewählt, wobeidieMassensignalem/z154(Quantifizierung)und m/z108alsQualifikatorfür1,8-Cineolgemessenwurden. Die Massenübergänge des Quantifizierers und des Qualifikators für 1,4-Cineol, m/z 111 bzw m/z 154, wurden ebenfalls gemessen. Die Temperatur des MS-Quadrupolsbetrug150°C,dieDauerderLösungsmittelverzögerung 4min, und die der Signalerfassung 10min.

GesicherteAnalytik

Die Methode wurde von MacKenzie et al. nach eigenen Angaben hinsichtlich Selektivität, Wiederfindung und

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Reproduzierbarkeit validiert. Alle Arbeitsschritte, einschließlich der Validierung und Analyse der Proben, wurden gemäß der „Guten Laborpraxis“ (GLP) durchgeführt.AlsBestimmungsgrenze(LOQ)wurde0,1ngpro aus Zelllysat extrahierter Probe festgelegt, unabhängig vom Probenvolumen oder der Probenmasse. Die Nachweisgrenze (LOD) wurde auf 0,05ng/Probe (LOQ) festgelegt. Kalibriert wurde über einen Konzentrationsbereich von 0,05 bis 5ng/Probe.

Die Reproduzierbarkeit (LOQ) wurde von MacKenzie etal.anhandderMessungvonsechsEinzelprobenüberprüft. Die mittlere Ausbeute betrug 102% mit einer relativen Standardabweichung von 2,7%. Drei Blindproben, die laut den Forschenden nur Wasser, und drei Proben, die Zelllysat enthielten, wurden analysiert, um die Spezifität der Methode sicherzustellen. Keine der Leerproben wies eine Konzentration oberhalb des LOD auf Weitere matrixhaltige Proben wurden mit 0,1ng, 1,0ng und 4,0ng je Probe in dreifacher Ausführung angereichert. Die durchschnittlichen Rückgewinnungsratenbetrugen121%miteinerrelativenStandardabweichung(RSD)von9,09%respektive107%miteinerRSD von4,12%und98,7%miteinerRSDvon0,181%,wasdie Genauigkeit und Präzision dieser Methode beweise, schreiben die Forschenden und merken an, dass bei jeder Probencharge Qualitätskontrollproben analysiert wurden, um die Anwendbarkeit der Kalibrierung und die Leistung des Systems sicherzustellen. Sie wurden

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demnach auf die gleiche Weise hergestellt wie die Validierungsproben mit 1,0ng/Probe und 3,75ng/Probe. Soweit dazu. Was aber sind die erzielten Resultate?

FazitderForschenden

Ziel ihrer Studie sei es gewesen zu untersuchen, schreiben MacKenzie et al., „ob das pflanzliche Medikament 1,8-CineolbeioralerVerabreichungüberDarmundBlutkreislauf in das Nasengewebe gelangt“ Um den Nachweis zu führen, wurde das Gewebe operativ entfernter Polypen mittels GC/MS analysiert. 15 der in die Studie eingebunden CRSwNP-Patienten hatten zuvor über einen Zeitraum von 14 Tagen ein Cineol-Präparat verabreicht bekommen Ergebnis der Untersuchung: 1,8-CineolwarinGewebeprobenvonNasenpolypeneindeutig nachweisbar, unabhängig vom individuellen KörpergewichtoderdenBMI-WertenderPatienten.DieoraleVerabreichungdes1,8-Cineol-haltigenArzneimittelshatte, unabhängig von individuellen, durchaus erklärbaren Abweichungen, in elf von 15 Proben zu signifikant erhöhten 1,8-Cineol-Konzentrationen (oberhalb des LOQ) in den Nasenpolypen geführt, was eine Grundlage für eine mögliche lokale therapeutische Wirkung darstelle, schreiben MacKenzie et al ÜberraschenderweisehabemanaberauchindenProbenvondreiPersonenausderKontrollgruppeCineolin bemerkenswerten Mengen (oberhalb des LOQ) nachgewiesen. Nachfragen in der Kontrollgruppen ließen die Forschendenmutmaßen,dieerhöhten1,8-Cineol-Werte rührtendaher,dassdiebetroffenenPersonendasMonoterpenmöglicherweisemitderNahrungaufgenommen und im Nasengewebe angereichert haben.

In Bezug auf die therapeutische Wirkung von 1,8-Cineol auf entzündlichen Prozessen lasse sich sagen: Cineol kann seine anti-inflammatorische Wirkung auch am Ort des entzündlichen Geschehens ausüben. Aber: WährendeinleichterSchnupfenmöglicherweiseschnellerabheilt,wennmaninderheimischenKüchezubereitetenSalbei-oderPfefferminzteetrinkt,daraufweistder Leiter der klinischen Studie Karl-Ludwig Bruchhage vom Universitätskrankenhaus Schleswig-Holstein hin, sei davon auszugehen, dass die Behandlung schwerwiegender Erkrankungen wie einer CRS mit Polypen die Einnahme eines 1,8-Cineol-haltigen Arzneimittels in therapeutischer Dosierung erfordere. Ihre Studie erweitere jedenfalls das Verständnis der systemischen Auswirkung von 1,8-Cineol auf dessen Anwendung im Therapiefall und damit seinen Nutzen für die Patientenschaft. (ott)

3 Die Konzentration an 1,8-Cineol liegt im Polypengewebe, wie der Boxplot nachdrücklich zeigt, der behandelten Patienten signifikant höher als in jene der Kontrollgruppe.

VERFASST VON GuidoDeußing Freier Journalist Redaktionsbüro Guido Deußing, Neuss

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Bei der Herstellung von Medikamenten ist größte Sorgfalt geboten. Deshalb untersuchen Pharmaunternehmen in regelmäßigen Abständen einzelne Produktchargen mit Testgeräten, die z.B. Abrieb oder die Auflösung im Verdauungstrakt simulieren. Ein Fallbeispiel verdeutlicht, wie Drehgeber die Reproduzierbarkeit solcher Produkttests gewährleisten.

1 In solchen Rührkammern wird die Auflösung von Tabletten im Magen simuliert. Dafür braucht es präszie und reproduzierbare Kontrolle der Reaktionsbedingungen.

Seitmehrals70JahrendrehtsichbeidemApparatebauer Erweka in Langen alles um Geräte für die Qualitätskontrolle von Arzneimitteln. Das erste Produkt kam 1951 auf den Markt und war zu dieser Zeit eine Weltneuheit: Mit dem AR 400 konnten Apotheker ihre Salben, Pulver und andere Präparate einfach und schnell selbst herstellen. Inzwischen hat

das Unternehmen sein Angebot um zahlreiche Apparate zur Prüfung und Herstellung pharmazeutischer, chemischer und kosmetischer Produkte erweitert. Dazu gehören neben Dissolution-Testern auch Zerfallszeitund Abriebtester Mit Dissolution-Testern wird z B geprüft, in welchem Zeitraum eine Tablette ihre Wirkstoffefreisetzt.Zerfallszeittesterermitteln,wieschnellsich

2 Der KIT-Encoder SPTSM von Megatron eignet sich aufgrund seiner kompakten Bauform besonders für den Einsatz in Medizintechnik-Anwendungen.

eineTabletteauflöst.Abriebtesterwiederumsimulieren die mechanischen Kräfte, die auf die Tabletten einwirken, während sie in großen Behältern von der Produktionsstätte zum Verpackungsbetrieb transportiert werden. Denn im unverpackten Zustand kommt es beim Transport zu Abrieb, weil die Tabletten immer wieder aneinanderstoßen

EinGlasmagenfürWirkstoffanalysenvon Tabletten

Die Tablettentestgeräte von Erweka haben trotz ihrer vielfältigen Spezifikationen eines gemeinsam: Sie alle verfügen über einen elektrischen Antrieb Im Fall der Dissolution-TestertreibtderMotorSchäftemitdiversen Anbauteilenan(Paddles,Baskets,etc.),diesichineinem Glasbehälter drehen, der mit einem flüssigen Medium gefüllt ist. Die Zusammensetzung und der pH-Wert der FlüssigkeitsindandasMilieuimmenschlichenVerdauungstrakt angepasst, um einen Magen zu simulieren. Dabei wird das flüssige Medium so lange in Bewegung gehalten,bissämtlicheWirkstoffefreigesetztsind Während dieser Zeit werden in regelmäßigen Abständen Proben aus der Flüssigkeit entnommen, um den Wirkstoffgehalt zu messen.

MedikamententestungerfordertTaktgeber mithoherPräzision

Die Dissolution-Tester liefern allerdings nur dann gut reproduzierbare Prüfergebnisse, wenn die Analyseverfahren standardisiert sind. Das bedeutet, dass die Bewegungen der Paddles bei jedem Test gleich ablaufen müssen. Die Drehzahl des Elektromotors darf nicht schwanken, während der Wirkstoff noch aus den getesteten Tabletten freigesetzt wird.

Umdaszugewährleisten,verbautErwekaunmittelbar neben dem Elektromotor einen Drehgeber von Megatron,derdieDrehzahldesAntriebskontinuierlich erfasst.DeroptoelektronischeInkrementalgeberSPTSM bietet je nach Ausführung Auflösungen zwischen 50 und1.024ImpulsenproUmdrehung IndenDissolutionTestern überwachen Inkrementalgeber mit 360 Impul-

LP

TIPP

Vom 9. bis 12. April 2024 stellen die PharmatestExperten von Erweka ihre Produkte auf der Analytica in München aus: HalleA1,Stand305

VERFASST VON Matthias Herrmann

Marketing Manager

Megatron Elektronik GmbH & Co KG

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www.devicemed.de/newsletter

ist eine Marke der

sen/360° den Rührvorgang: Diese Encoder messen die Motordrehzahl im Bereich zwischen 20 und 250 Umdrehungen pro Minute mit sehr hoher Genauigkeit.

VerschleißfreierBetriebdankoptischem Messprinzip

SPTSM-Drehgeber basieren auf dem Prinzip der optoelektronischen Abtastung, d.h., sie arbeiten berührungslosunddeshalbpraktischverschleißfrei.Auchdie Encoder-Scheibe hat bei korrekter Montage keinen mechanischenKontaktzumzugehörigenModulundunterliegt deshalb keinerlei Abnutzung Ein weiteres MerkmalistdieUnempfindlichkeitderDrehgebergegenüber magnetischenFeldern,dieimUmfeldvonLaborenund Industrieanlagenhäufigauftreten.AuchdiegeringeGehäusetiefe von lediglich 16,9mm ist vorteilhaft für den Einsatz in labortechnischen Geräten, in denen der Bauraum meist sehr begrenzt ist.

Drehgeberwirdaufdie Rührersmontiert

BeidemSPTSMhandeltes

KIT-Encoder,d.h.erbesitzt wird auf die Welle der jeweilig (Wellendurchmesser von 4 Für die Dissolution-Test zialistenihreProdukteextr ge Zeit hatte Erweka die S die Drehgeber-Kabel anges

3 Der Dissolution-Tester DT 958 arbeitet vollständig digital und lässt sich z.B. mit Netzwerkdruckern aller namhaften Hersteller verbinden.

„MiteinerkleinenModifikationhabenwir denDrehgeberanschlussbeimKunden prozesssichergemacht.“

Dr Christoph Haude, Leiter Produktmanagement Joysticks und Sensorik, Megatron

Dissolution-Tests

In der Medikamentenentwicklung ist nicht bei der Prüfung des Wirkstoffes Schluss Auch die Darreichungsform muss getestet und validiert werden. Um etwa die Wirkstofffreisetzung aus Tabletten zu analysieren, werden so genannte Dissolution-Tests durchgeführt. Diese sind z.B im Amerikanischen Arzneibuch (United States Pharmacopeia, USP) oder der Europäischen Pharmakopöe (Ph. Eur.) festgeschrieben. Demnach gilt für Standard-Tabletten die PaddleMethode (USP 2) mit einem einfachen Schaufelblatt als Rührwerk, während Kapseln in einen rotierenden Hohlzylinder eingebracht werden (USP 1, Basket-Freisetzungsmethode) Für transdermale Darreichungsformen wird ein Paddle-over-Disc-Setup (USP 5) verwendet. Alternativ dazu wird ein rotierender Zylinder eingesetzt (USP 6).

allerdings nicht prozesssicher, da beim händischen Crimpen leicht Fehler passieren können. „Hinzu kam, dasswireinenSteckerverwendethaben,dervonbeiden Seiten an die Encoder-Kabel gecrimpt werden konnte. Das barg ein Verwechslungsrisiko“, schildert David Plonsker,HeadofR&DEngineeringbeiErweka.DieAnschaffung eines Automaten, der die Kabel automatisch crimpt, wäre allerdings nicht wirt-

SicherheitimProzessdurch ntage

seinenKollegenüberlegtePlonskerdesermontageoptimiertwerdenkönnte. Ansprechpartner bei Megatron gab uns Tipp,dieKontaktstiftedesEncoderOptikmoduls bereits im Werk mit den Litzen des Anschlusskabels zu erlöten“,erklärtderIngenieur Auf diese Weise ist nicht nur eine fehlerhafte Montage ausgeschlossen, dasKabelsitztauchfestundlöst sich nicht vom Optikmodul.

„Mit dieser kleinen Modifikation haben wir den Drehgeberanschluss beim Kunden prozesssicher gemacht“, sagt Dr Christoph Haude, Leiter Produktmanagement Joysticks und Sensorik bei Megatron.

DerindividuelleServicegehörtzu denStandardleistungenvonMegatron:Schonabrelativ kleinen Stückzahlen passt das Unternehmen seine ProdukteandiejeweiligeAnwendungan.Möglichsindz.B individuelle Ausgangssignale, andere Wellengeometrien, eine Wellenabflachung oder Kabelkonfektionierungen.

WasdieGenauigkeitbeiderDrehzahlmessungangeht, übertrifft der SPTSM die Anforderungen von Erweka deutlich: Die Abweichung darf bei der Erfassung der Drehzahl maximal ±2 Prozent betragen. Der Encoder misst die Drehzahl des Rührantriebs mit einer Abweichung von lediglich 0,2 Prozent pro Grad. Damit sind reproduzierbare Bedingungen für die Medikamententests gesichert. (clu)

BIOMEDIZINISCHE WISSENSDATENBANK

KIbeschleunigtdatenbasierteArzneimittelforschung

Mithilfe von generativer künstlicher Intelligenz (KI) hat Qiagen die Wissensdatenbank Biomedical KB-AI entwickelt. Sie soll die Arzneimittelforschung in der Pharma- und BiotechBranche beschleunigen und richtet sich an Datenspezialisten und Bioinformatiker, die für die datenbasierte Arzneimittelforschungumfangreiche Wissensgraphen benötigen. Grundlage sind große Datenmengen aus biomedizinischer Literatur und anderen wissenschaftlichenQuellen.DieDatenbankidentifiziertundextrahiertKausalzusammenhänge zwischen Genen, Krankheiten, Medikamenten und anderen biologischen Einheiten mithilfe von KI. Sie generiert über 600 Millionen mehr biomedizinische Beziehungen, als in ihrem Pendant „Qiagen Biomedical KB-HD“ enthalten sind. Diese umfangreiche Datenbank hilft Datenspezialisten,

Krankheitsmechanismennachzuvollziehen, neue Arzneimittel-Ziele oder Biomarker zu identifizieren und Strategien für neue Verwendungen vorhandener Medikamente zu entwickeln.

KB-AI mehr als 25-mal so viele Beziehungen,ausdenenDatenspezialistenneueErkenntnisse gewinnenkönnen.Sokommen mehr als 6,4 Millionen Kausalzusammenhänge mit Genen, 1,99 Millionen Kausalzusammenhänge mit Krankheiten und 1,16 Millionen Kausalzusammenhänge mit Medikamenten zusammen. Die Resultate sind ontologisch strukturiert,umDatenspezialistenund Bioinformatikern schnelle AbfragenunderweiterteAnalysen zu ermöglichen. Eine vierteljährliche Aktualisierung stellt sicher, dass auch neuste Daten und Entdeckungen in der Datenbank berücksichtigt sind.

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TOC-Bestimmung – gibt es die perfekte Methode?

Seit Jahrzehnten wird der Summenparameter TOC genutzt, um auf organische Bestandteile in einer Probe zu analysieren. Für dessen Bestimmung stehen indes drei verschiedene Bestimmungsmethoden zur Verfügung. Doch welche ist die Beste? Gibt es die perfekte Methode überhaupt? Ein Vergleich.

DVERFASST VON

SaschaHupach

Produktspezialist

Shimadzu Deutschland GmbH

ie größte chemische Stoffgruppe – mit einer geschätzten Anzahl von 40 Millionen Substanzen – stellt die Gruppe der organischen Verbindungendar DiesegewaltigeAnzahlanEinzelverbindungen machtdeutlich,wiewichtigeinAnalysenparameterist, der alle diese Substanzen in einem Analysenwert zusammenfasst. Denn in vielen Matrices, etwa Trinkwasser,OberflächenwässeroderAbwässer,sindorganische

Verbindungen unerwünscht und gelten dort als Verunreinigung Um die Konzentration organischer Verbindungenzuerfassen,wirdseitJahrzehntenderSummenparameter TOC (engl. total organic carbon = gesamter organischer Kohlenstoff) genutzt. Mithilfe dieses Parameters wird In einem einzigen Analysenwert der gesamte Kohlenstoff dargestellt, der aus organischen Verbindungen stammt.

2 Modell zur Herleitung des TOC: Der TC (total carbon = gesamter Kohlenstoff) ist die Summe der organischen (TOC) und anorganischen (IC) Kohlenstoffverbindungen. Der TOC ist die Summe der nicht ausblasbaren (NPOC) und der ausblasbaren organischen Kohlenstoffverbindungen (POC).

DreiBestimmungsmethoden

Der TOC wird im Rahmen der Bestimmung immer abgeleitet. Dazu stehen insgesamt drei verschiedene Bestimmungsmethoden zur Verfügung: die Differenzmethode, die Additionsmethode und die Direktmethode

Das Ergebnis jeder dieser Methoden ist der TOC, jedoch werdenunterschiedlicheEigenschaftenundAspekteder

ProbenundKohlenstoffspeziesberücksichtigt.EinKohlenstoffmodell, das die einzelnen Spezies zeigt, macht deutlich, wie die Bestimmungsmethoden hergeleitet werden.

SämtlicherineinerProbeenthalteneKohlenstoff–ob in gebundener oder elementarer Form – stellt den TC (engl.totalcarbon=GesamterKohlenstoff)dar Analog zur klassischen Chemie lässt er sich unterteilen in den „anorganischen“ und „organischen“ Kohlenstoff Im Zusammenhang mit der TOC-Analyse besteht der anorganische Kohlenstoff (IC = engl. inorganic carbon) aus Carbonaten, Hydrogencarbonaten und dem gelösten Kohlendioxid. Weitere anorganische Kohlenstoffverbindungen, etwa Cyanide oder Carbide, werden dabei berücksichtigt.

Um den IC zu bestimmen oder zu entfernen, wird i. d. R. eine Säure verwendet. Unter Zusatz einer Mineralsäure (etwa Salzsäure) werden die Carbonate und Hydrogencarbonate zu Kohlenstoffdioxid umgesetzt. Das gasförmige CO2 wird entweder detektiert oder mittels Spülgas entfernt.

Aufgrund unterschiedlicher Eigenschaften können die organischen Verbindungen in „ausblasbare“ und „nichtausblasbare“organischeVerbindungenunterteilt werden.DabeigehteswenigerumdieFlüchtigkeiteiner organischen Substanz als um die Affinität eines gasförmigenStoffes,indieWasserphaseüberzugehen,und umgekehrt. Im Kontext der TOC-Bestimmung geht es demnach um die Eigenschaft eines Stoffes, sich durch Strippung von der Wasserphase trennen zu lassen. Das Trennverfahren folgt den Regeln des Henry-Gesetzes; dieAusblasbarkeitwirddurchdiestoffbezogeneHenryKonstante beschrieben.

Aus dem oben dargestellten Modell der Kohlenstoffspezies werden folgende Methoden abgeleitet: die Differenzmethode, die Additionsmethode und die Direktmethode.

DieDifferenzmethode

1 Unter anderem in Oberflächenwässern sind organische Verbindungen unerwünscht und gelten dort als Verunreinigung Der Summenparameter TOC erlaubt es, die Konzentration organischer Verbindungen zu erfassen.

Bei der Differenzbestimmung werden zwei einzelne Parameter analysiert: zuerst der TC, anschließend der IC.ImerstenSchrittwerdenalleKohlenstoffverbindungen (TC) durch eine geeignete Oxidationsmethode zu Kohlenstoffdioxid (CO2) oxidiert. Die meistverwendete Technik ist die katalytische Verbrennungsoxidation. Hierbei wird ein Aliquot der Probe in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre auf einen heißen Katalysator injiziert Dabei werden die Kohlenstoffkomponenten zu CO2 oxidiert. Ein Trägergas befördert das entstandene CO2 zu einem NDIR-Detektor In einem zweiten Schritt wird ein weiteres Aliquot der Probe mit einer Mineralsäure versetzt. Das dabei entstehende CO2 wird ebenfalls am NDIR-Detektor gemessen. Beide Einzelergebnisse werden zur Berechnung des TOC-Gehaltes voneinander subtrahiert: TOC = TC – IC

DabeiderDifferenzmethodekeinStrippenderProbe stattfindet, werden zum einen auch ausblasbare organische Verbindungen erfasst, zum anderen können darüber hinaus zum Schäumen neigende Proben gut gemessen werden. Der mitanalysierte Parameter IC liefert zusätzliche Informationen der Probenzusammensetzung Jedoch erhöht sich durch die zwei Einzelbestimmungen und die anschließende Subtraktion der GesamtfehlerdurchFehlerfortpflanzung Diebetreffenden Normen (etwa EN 1484) empfehlen daher, die Dif-

Differenzmethode

Additionsmethode Direktmethode

3 Die drei TOC-Bestimmungsmethoden Bild: Shimadzu Deutschl and

ferenzmethodenuranzuwenden,wenndasIC-TOC-Verhältnis kleiner oder gleich ist (IC < oder = TOC).

DieAdditionsmethode

KanndieDifferenzmethodeaufgrunddesungünstigen IC-TOC-Verhältnisses nicht zur Anwendung kommen, kann stattdessen die Additionsmethode genutzt werden. Hierbei werden der POC (engl. purgeable organic carbon=ausblasbarerorganischerKohlenstoff)undder NPOC(engl.non-purgeableorganiccarbon=nicht-ausblasbarer organischer Kohlenstoff) einzeln bestimmt. Anschließend werden beide Konzentrationen addiert: TOC = POC + NPOC.

Mithilfe des TOC wird in einem einzigen Analysenwert der gesamte Kohlenstoff dargestellt, der aus organischen Verbindungen stammt.

VorderBestimmungperAdditionsmethodewirddie Wasserprobe mit einer Mineralsäure angesäuert und gestrippt.DasdabeientstehendeCO2 sowieausblasbare organische Substanzen werden über eine CO2-Falle (etwaLithiumhydroxid)geleitet.DabeiwirddasKohlenstoffdioxidchemischgebunden;dieausblasbarenorganischen Substanzen passieren die CO2-Falle ungehindert und werden – ebenso wie bei der TC-Bestimmung – zu CO2 oxidiert. Das hierbei entstehende CO2 wird detektiert und entspricht der POC-Konzentration Anschließend wird ein Aliquot der sauren und ausgestrippten Probe ebenfalls oxidiert. Das nunmehr entstehende CO2 wird gemessen und entspricht der NPOCKonzentration.

BeidieserMethodespieltdasIC-TOC-Verhältniskeine Rolle. Zudem erhält man detailliertere Informationen zur Probenzusammensetzung Neigt die Probe zum Schäumen,kannesallerdingszuSchwierigkeiteninder Durchführung kommen.

DieDirektmethode

SindausblasbareorganischeSubstanzen(POC)entweder nicht vorhanden oder liegen sie nur in geringsten vernachlässigbaren Konzentrationen vor, kann der NPOC auch direkt bestimmt werden. Dies ist bei den meisten TOC-Applikationen der Fall. Dabei wird die Probe angesäuert und ausgegast. Ein Teil der Probe wird einer vollständigen Oxidation unterzogen. Das Flächenintegral der CO2-Detektion entspricht der NPOC-Konzentration, die dem TOC hier gleichgesetzt wird: TOC = NPOC.

DieDirektmethodeoderNPOC-Methodeistdemnach eine sehr schnelle, einfache und exakte Methode. Es wird nur eine Bestimmung durchgeführt, eine FehlerfortpflanzungdurchmehrereParameteristausgeschlossen. Allerdings kann es bei schäumenden Proben auch hier zu Schwierigkeiten in der Durchführung kommen.

AutomatischeAnalyse

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Moderne TOC-Analysatoren wie die Geräte der TOC-LSerie von Shimadzu ermöglichen die Analyse des TOC nachallendreiBestimmungsmethoden.DieProbenvorbereitung erfolgt dabei automatisch im Messgerät oder im Autosampler Es steht hier sogar noch eine zusätzliche Bestimmungsmethode (NPOC-IC) zur Verfügung, um bei der NPOC-Bestimmung eine gänzliche Austreibung des IC zu belegen. Dabei wird der möglicherweise verbliebene IC-Anteil erfasst und rechnerisch berücksichtigt.InderSoftwarekönnenineinemAnalysenlauf alle verfügbaren Bestimmungsmethoden in beliebiger Folge verwendet werden. Durch einen zusätzlichen Detektor lassen sich zudem die enthaltenen gebundenen Stickstoffkomponenten simultan erfassen.

Fazit

Die einzelnen Kohlenstoffspezies fügen sich aufgrund ihrer Art oder Eigenschaft zu einem Kohlenstoffmodell zusammen, aus dem sich drei Methoden zur BestimmungdesTOCherleitenlassen,diealleihreVorzügeund Grenzen haben. Jede Methode führt zu einem TOC-Ergebnis, denn der TOC wird entweder ermittelt durch SubtraktionvonTCundIC,durchAdditionvonPOCund NPOC oder durch Gleichsetzung zum NPOC. (ott)

4 Moderne TOC-Analysatoren wie die Geräte der TOC-L Serie von Shimadzu ermöglichen die Analyse des TOC nach allen drei Bestimmungsmethoden

Bild: Shimadzu Deutschl and

CHARAKTERISIERUNG VON BÖDEN UND ABFÄLLEN NormkonformeTOC-Messung

Im Oktober 2023 wurde eine neue europäische Norm für die Charakterisierung sowie Differenzierung von Böden und festen Abfällen anhand des Gesamtkohlenstoffs veröffentlicht: Die EN 17505 legt ein Verfahren zur differenzierten Bestimmung des organischen Kohlenstoffgehalts (TOC400),desoxidierbarenRestkohlenstoffs (ROC) (z.B Braunkohle, Steinkohle, Holzkohle, Ruß) und des anorganischen Kohlenstoffs (TIC900) mittels der Temperaturrampen-Methode fest. Hierbei werden definierte, steigende Ofentemperaturen verwendet, um die Kohlenstofffraktionen getrennt zu messen.

Die neue europäische Norm basiert ursprünglich auf der deutschen DIN 19539 und enthält Richtlinien für Labore, die mittels der TemperaturrampenMethodedenTOC400,ROCundTIC900 inBödenundfestenAbfällenmessen.Als ReferenzprobenwerdentrockeneFeststoffprobenwieSedimente,Böden,Böden mit anthropogenen Beimengungen und feste Abfälle aufgeführt. Es wird erwartet,dassdieNormvondenMitgliedsstaatendesCEN(EuropäischesKomitee für Normung) unverändert übernommen wird. Hierzu zählt der Großteil Europas und das Vereinigte Königreich. Voraussichtlich wird die Norm als DIN EN Norm im April 2024 veröffentlicht werden

Der Analytikgeräte-Hersteller Elementar hat zusammen mit einigen seiner KundenDatenzurEntwicklungderNormbeigetragen.SeineAnalysatorensind bereitsmitdemneuenStandardkompatibel.Der„soliTOCcube“wurdefürdie Kohlenstoffanalyse in festen Abfällen entwickelt und bietet eine effiziente Oxidation, präzise Detektion und robuste Kalibrierungsroutinen, die sicherstellen, dass die Ergebnisse den Richtlinien der Norm entsprechen, heißt es in einer Pressemeldung Analytica: Halle A2, Stand 313 www elementarcom

GELÖSTSAUERSTOFF-SENSOREN SauerstoffmessungspeziellfürSingle-Use

Als Neuzugang in der Hamilton-Produktreihe der Gelöstsauerstoff-Sensoren (DO) kommt der Visi-Ferm SU RS485-ECS dazu. Dieser Sensor soll aufgrund der integriertenTechnologiezukünftigdie„SupplySecurity“sicherstellen.DieNeuheit erlaubt laut Hersteller robustes, wartungsarmes, schnelles und genaues MessenimVergleichzupolarographischenDO-Sensoren,dieaufempfindliche Membranen und flüssige Elektrolyte angewiesen sind. Der Sensor wurde speziellfürdieNutzunginSingle-Use(SU)-Anwendungenentwickelt.Damitister auchmitweiterenHamiltonSU-ProduktenfürBiopharma-ProzessekombinierbarundbietetsoeinenMehrwertfürumfassende,praktischePAT-Lösungenin Bioreaktoren.

Werden konventionelle, polarografische DO-Sensoren in Single-Use-Anwendungen verbaut, besteht das Risiko von Kontamination und Leckagen Dieses Problem wird anhand des Einsatzes von Visi-Ferm SU mit seinem Zwei-Komponenten-System gelöst: In enger Zusammenarbeit mit Herstellern von SingleUse-Bags und Bioreaktoren wurde sichergestellt, dass die Single-Use-Kappe direktindenBehälterintegriertundgammasterilisiertwird.AufdieseWeiseerhält maneinepassgenaue,hermetischverschlosseneundsterileSingle-Use-Lösung, dieeinerisikoarmeInstallationdeswiederverwendbarenDO-Sensorsdurchden Endbenutzer ermöglicht. Eine moderne Elektronik stellt schnelle und zuverlässigeErgebnissefürdienächstenJahrzehntesicher FürsämtlicheSingle-UseKappen sind Validierungs-Pakete erhältlich. Analytica: Halle B1, Stand 301 www.hamiltoncompanycom

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Der soli TOC cube für normkonforme TOC-Analysen zur EN 17505

1 Hard Seltzer sind prickelnde alkoholhaltige Getränke mit wenig Kalorien. An ihnen wurden verschiedene Extraktuionstechniken für flüchtige und leicht flüchtige Aromen getestet (Symbolbild).

MIT HÖCHSTER KAPAZITÄT VOCS UND SVOCS ANREICHERN

Extrahieren ohne Kompromisse

Der Versuch, flüchtige und schwerflüchtige Verbindungen (SVOC/VOC) in nur einem Extraktionslauf anreichern zu wollen, bedeutet Zugeständnisse in die eine oder andere Richtung. Eine der SPME ähnliche Extraktionstechnik schafft den Brückenschlag, wie die Analyse alkoholischer Mischgetränke beispielhaft belegt.

WennesumdieBestimmungchemischerSubstanzen,SubstanzgemischeoderQualitätsmarker geht, sehen sich Analysenlaboratorien mitunterAufgabengegenübergestellt,diedenRahmen der Routineanalytik sprengen.

NehmenwiralsBeispieldieNon-target-Analyseflüchtiger und schwerflüchtiger organischer Verbindungen (VOC/SVOC).Beidernicht-zielgerichtetenAnalysegeht es vereinfacht gesagt darum, ein Maximum des chemischenInterioreinerProbezuerfassenundzugewichten, und zwar möglichst effizient. Effizienz bedeutet in der GC/MS-basierten Non-Target-Analytik u.a. den Einsatz einer Extraktionstechnik, mit der sich möglichst viele chemisch divergente Verbindungen selektiv und empfindlich in einem Rutsch extrahieren lassen. Wie das funktionieren kann, zeigt das Beispiel der Bestimmung desAroma-undGeschmacksprofilsaromatisierteralkoholischerTrendgetränke,sogenannterHardSeltzer Ins Zentrum der Applikation rücken neue, hochkapazitive ein- und mehrphasige Sorptionsphasen (Hi-Sorb)

ExtraktionstechnikenimVergleich

UmdieAnalyten(VOCs/SVOCs)auseinerProbeherauszuholen und anzureichern, wird oft die Festphasenmikroextraktion(SMPE)empfohlenbzw normativvorausgesetzt.BeidervonJanuszPawliszyn1989entwickelten SPME handelt es sich um eine empfindliche lösungsmittelfreie Probenvorbereitungstechnologie, die auf dem Prinzip der Adsorption respektive Absorption der Analyten basiert sowie deren Freisetzung und Aufgabe auf den GC im Zuge einer sich anschließenden thermischen Desorption (TD).

Bei der SPME dient eine Glasfaser als Träger des Sorptionsmittels. Zur Extraktion wird die SPME-Faser entweder in den Dampfraum über der Probe (HeadspaceSPME) eingeführt oder immersiv in die Probe eingetaucht. Der Vorzug der SPME liegt in der Menge verfügbarerverschiedenerSorbensphasen.DerenVielfaltund Kombination erlaubt es, eine große Bandbreite unterschiedlich flüchtiger Verbindungen zu erfassen und in

LP VOCs VOCs

dieAnalysezugeben.Nachteiligerweistsichdiebauartbedingte geringe Menge an Extraktionsphase auf der Faser,wasdieAnreichungskapazitätlimitiert.DieSPMEFaser ist zudem aufgrund ihrer spröden Glasstruktur mechanisch nur begrenzt belastbar und bruchanfällig

Als eine probate Alternative präsentiert sich die zum EndedesletztenJahrtausendsvonPatSandraentwickelte Stir Bar Sorptiv Extraction (SBSE), bei der ein Sorbens-ummantelter Rührfisch(Twister)alsExtraktionsmedium verwendet wird. Extrahiert werden die Analyten. Wie bei der SPME werdendieimTwisterangereicherten Verbindungen durch thermische Desorption freigesetzt; eine Rückauflösung in einem geeigneten Lösemittel ist ebenfalls möglich.

TIPP

Eine ausführlichere

Version des Beitrags mit weiteren Abbildungen sowie dem Literaturverzeichnis finden Sie online unter www laborpraxis.de, Stichwort Extraktion

lenkt das Augenmerk auf eine neue, vollständig automatisierte hochkapazitive sorptive Extraktionstechnik, kurz Hi-Sorb genannt, in Verbindung mit der GC/MS Hi-Sorb basiert auf dem Einsatz wiederverwendbarer inerter Edelstahlsonden, mit 65µl Sorptionsmaterial; verfügbar sind zwei Längen jeweils für die immersive (75mm) und die Headspace-Probenahme (48mm). Am Kopf der Sonde befindet sich ein Transportadapter für die automatisierte Probenahme auf einem Centri-System (Markes International), das online an das GC/MSSystem gekoppelt ist. Eine Verdickung unterhalb des Kopfes dichtet das Probenvial ab, wo die Sonde das Septum im Schraubverschluss durchstoßen hat. Das große PhasenvolumenderHi-Sorb-Sondenbewirktgegenüber derSPME-FasereinesignifikanthöhereExtraktionseffizienz. Die Kombinationen verschiedener Extraktionsphasen erweitert im Vergleich mit der SBSE die BandbreitedermitHi-Sorb-SondenextrahierbarenAnalyten. Bei den verfügbaren Hi-Sorb-Phasen und -Phasenkombination handelt es sich um Polydimethylsiloxan (PDMS),Divinylbenzol(DVB)/PDMS,CarbonWideRange (CWR)/PDMS und DVB/CWR/PDMS

DiesimultaneVerwendungunterschiedlichselektiver PhasenwieDVB,CWRundPDMSaufeineminertenTräger führt dazu, dass sich das Extraktionsspektrum der Hi-Sorb-Sonden nicht nur auf unpolare Verbindungen (logKow >4) stützt. Vielmehr ist es auch auf eine Reihe polarer,organoleptischrelevanterVerbindungen(logKow <3) ausgerichtet wie Ketone, Aldehyde und Ester Diese lassensichfürgewöhnlichwedermitderSPME(geringe Extraktionskapazität)nochmitderSBSE(eingeschränktes Polaritätsspektrum) in einem einzigen Extraktionsgang anreichern.

DasExtraktionsspektrum der Hi-Sorb-Sonden reicht von unpolaren bis zu einer Reihe von polaren Verbindungen.

Bauartbedingt verfügt das SBSE-Extraktionsmedium über eine signifikant größere Sorbensmenge als eine SPME-Faser, was sich in einer höheren Extraktionskapazität spiegelt. AllerdingssindinderSBSEnurwenigePhasenmaterialien verfügbar; im Wesentlichen beschränkt es sich auf das hydrophobe Polydimethylsiloxan (PDMS) Da PDMS unspezifischanziehendwirktaufv a.unpolare(hydrophobe) Verbindungen (mit einem Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizienten(logKow)größer2),fallenvieleandere Verbindungen von Interesse hinten herunter Obgleich sich der Polaritätsbereich und damit das Spektrum der extrahierbaren Verbindungen im begrenzten Umfang erweitern lässt, bleiben Verbindungen von Interesse in der Probe zurück.

KombinierteExtraktionsleistungistgefragt

Die Lösung des Problems könnte in einer Adaption der Extraktionstechnik bzw des jeweiligen Sorbens an die Aufgabenstellungliegen(Hearnetal.).DieseErkenntnis

Als wie gut sich die Hi-Sorb-Technik in der Laborpraxis erweist, haben Forschende der Universität im norditalienischen Ferarra in Zusammenarbeit mit Applikationsexperten von Markes International untersucht. Hearnetal.analysiertenunterschiedliche Hard-Seltzer-Getränke mithilfe verschiedenerHi-Sorb-Phasen,umdieam besten geeignete Phase zur Extraktion und anschließenden GC/MS-Analytik zu finden. Der Fokus lag auf Verbindungen,diefürorganoleptischeEigenschaftenverantwortlichsind,sprichfür das Aroma und den Geschmack. Im FachmagazinAdvancesinSamplePreparationberichten Forschende,wiesiebeiderAnalysevonvierverschiedenenkommerziellenHard-Seltzer-ProduktenmitKirschund Beerengeschmack vorgegangen sind, wie sie die Proben vorbereitet und welches Ergebnis sie erreicht haben.

AnalysevonHard-Seltzer-Proben

Vonden800verschiedenenflüchtigenorganischenVerbindungen,diemaninHardSeltzergefundenhabe,verfügt nur eine kleine Zahl über organoleptische Eigenschaften, schreiben Hearn et al. Einige dieser Verbindungen können das Aroma und den Geschmack der Getränke negativ beeinflussen und deren Qualität mindern.AnderewiederumkönnenAromaundGeschmack verstärken. Ethylhexanoat in Kombination mit Ethylbutanoat und 2-Methylbutanoat etwa beeinflusst die SüßevonApfelsafterheblich.IhrZielseiesnungewesen,

schreiben die Forschenden, ein Versuchsdesign zu entwickeln, anhand dessen sich die aroma- und geschmacksrelevanten Verbindungen in Hard Seltzer bestimmen und gleichsam das Potenzial der verschiedenen Hi-Sorb-Sonden fallbezogen untersuchen und feststellen lassen. Werfen wir einen Blick auf die experimentellen Details:

Hearn el al. legten jeweils vier Milliliter Probe in ein 20-ml-Headspacevialvor,verdünntensiemit16mlWasser(HPLC-grade)undversetztendieProbe,inAbhängigkeit von der Extraktionsart (Headspace oder immersiv) mit Natriumchlorid (NaCl), um die Konzentration der Headspace-Probenzuerhöhen.AlleSchrittederProbennahmeundAnalysewurdenautomatisiertdurchgeführt (Markes Centri). Die anschließende Probenahme bzw Extraktion mittels Hi-Sorb-Sonden erfolgte sowohl im Headspacealsauchimmersiv,alsodurchEintauchenin dieProbe,undzwarfürdieDauervonzehnMinuten Die Sonde wurde aus dem Vial herausgezogen, mit Wasser vonMatrixrückständenbefreitundineinemLuftstrom getrocknet. Das alles geschah automatisiert.

Anschließend erfolgte die Desorption der Analyten vom Sorbens bei 260°C für die Dauer von 15 Minuten sowie deren Fokussierung in einer Kühlfalle bei 25°C. Dieser Vorgang wurde mehrfach wiederholt, um bei Bedarf das für die Bestimmung erforderliche Konzentrationsniveau zu erhöhen. Nötig war das v a.bei Verbindungen, die in kleinsten Konzentrationen organoleptischwirken,ohneAnreicherungallerdingsunbemerkt vom massenselektiven Detektor passieren würden Die freigesetzten Analyten wurden in einer Kühlfalle eingefangen Um Rückstände von Wasser und Ethanol zu entfernen, wurde die Falle eine Minute mit 50ml Stickstoff (N2) in Richtung der Probenahme gespült. Die Desorption der Analyten und deren Überführung auf die GC-Säule erfolgte durch schnelles Erhitzen auf 280°C; dieseTemperaturwurdefürdieDauervondreiMinuten gehalten. Die GC/MS-Analyse führten Hearn et al. auf einem Trace 1310-Gaschromatographen durch, der mit einem ISQ LT-Einzelquadrupol-Massenspektrometer (ThermoFisherScientific)verbundenwar BeiderTrennsäule handelte es sich um eine 60 Meter lange DB-Wax Ultra Inert-Säule mit einem Innendurchmesser von 0,25mm und einer Phasendicke von 0,25μm (Agilent Technologies). Das GC-Ofenprogramm sah 35°C als Anfangstemperatur vor, die fünf Minuten gehalten, dann mit einer Anstiegsrate von 10°C pro Minute auf 240°C aufgeheizt wurde; die Endtemperatur wurde zehn Minuten lang gehalten. Die gesamte GC-Laufzeit betrug 35,5Minuten.TrägergaswarHelium,dieFlussratebetrug 2ml/min.DieTemperaturderMS-Transferleitungwurde auf 250°C eingestellt, die Ionenquelle auf 200°C. Der Scanbereich war 35 bis 350Da.

SpurstoffemachendenUnterschied

Diemeisthochkonzentriertenaroma-undgeschmacksaktiven Hauptbestandteile wurden von allen eingesetzten Hi-Sorb-Phasen erfasst. Zu den Verbindungen zählten (mit logKow-Werten): Hexanal (1,5), 2-Methyl-2-pentenal (1,7), 2-Hexenal (1,5), 3-Hexen-1-ol (1,9), Furfural (0,4), Essigsäure (-0,2), Benzaldehyd (1,5), 4-Methoxybenzaldehyd (1,76), γ-Decalacton (2,7) und p-Anisylaceton(1,6).WeilaberauchgeringkonzentrierteVerbindungen Aroma- und Geschmackseindrücke hinterlassen, hat sich unterm Strich eine mit einer Mischphase ver-

2 Beispiel eines Gesamtionenchromatogramms (TICs) der Extraktion von Hard Seltzer mit allen Phasen: PDMS (rot), PDMS/CWR (blau), DVB/CWR/PDMS (grün) und PDMS/ DVB (schwarz). Der beste Überblick über organoleptische Inhaltsstoffe wurde mit der Hi-SorbPDMS/DVB-Mischphase erhalten. (Zuordnung der Analyten 1 bis 26 online auf www.laborpraxis.de)

sehene Hi-Sorb-Sonde in den Augen von Hearn et al. durchgesetzt.

Die meisten der oben genannten Verbindungen tragen, wie Hearn et al. schildern, zu einem fruchtigen Geschmack bei, insbesondere Benzaldehyd (Kirsch- und Mandelaroma). 4-Methylbenzaldehyd sorgt für einen cremig, pudrigen Vanille- und Marshmallow-Geschmack. 2-Methyl-2-pentenal steht für eine fruchtige, süße Marmeladennote. Ketone wie γ-Decalacton und p-Anisylacetontragenzueinemfruchtig-beerenartigen und cremigen Geschmacksempfinden bei. Diese Verbindungen, dem Charakter nach SVOC, weisen lange RetentionszeitenundhoheSiedepunkteauf,womitsich die immersive Probenahme für die vorliegende Applikation als wichtig und richtig herausgestellt hat. Ein weiteresBeispielistPiperonal.DieserAromastoffistfür Vanille-,Mandel-undKirschnotenverantwortlich.Piperonal wurde ausschließlich von den mehrphasigen HiSorb-Sonden erfasst, nicht aber vom PDMS, wie Hearn et al. berichten.

Bild: Mark es Int erna tio na l

VERFASST VON

Dr.JanPeter Mayser

Market Development Specialist

Markes & Sepsolve Analytical, aus der Unternehmensgruppe der Schauenburg Analytical

DatenauswertungtrenntüberlagertePeaks Software-gestützt (Sepsolve-Chromspace) wurden wesentlicheUnterschiedebeiderExtraktionderAnalyten zwischen den Phasentypen identifiziert. Die Auswertungssoftware war in der Lage, selbst zusammen eluierende Analysten aufzuschlüsseln und zu identifizieren. (EineÜbersichtdernachgewiesenenVerbindungen,aufgeteilt auf die jeweiligen Hi-Sorb-Sonden bzw Phasenkombinationen, findet sich in den Quellen [8,10,11] der Referenzliste online. Anmerk. d. Verf.). Die Ergebnisse zeigen Variationen bei den extrahierten VOCs, die auf eine unterschiedliche chemische Beschaffenheit der untersuchtenSorptionsphasenzurückzuführensind.Es wurde eine große Anzahl von Aldehyden und sauren Verbindungen sowie mehrere Moleküle mit einem logKow <3identifiziert,größtenteilsmithilfeeinerMehr-

phasensonde.DasfürdasKirscharomawichtige4-Ethylbenzaldehyd etwa wurde ausschließlich mit der PDMS/ DVB-Sonde bestimmt. Andere Verbindungen, die mit dem „süßen“ Geschmack der Probe korrelieren wie 5-Hydroxymethylfurfural (Karamellnoten, logKow -0,6), wurdenebenfallsmitderDVB-Phaseerfasst.DieExtraktiondieserVerbindungartenmachtdieWirksamkeitder DVB-Phase gegenüber Polydimethylsiloxan deutlich, Verbindungen über einen breiteren Polaritätsbereich aus der Probe zu extrahieren. Viele der von DVB extrahierten Verbindungen weisen organoleptische Eigenschaften auf und tragen zum Geschmack des Produkts bei. Mit PDMS-Sonden und der Kombinationen PDMS/ CWR wurde die geringste Anzahl an relevanten Stoffen aus Hard-Seltzer-Proben extrahiert. Mit anderen Worten:DiePDMS/DVB-SondeextrahiertdiegrößteAnzahl an aroma- und geschmacksrelevanten Verbindungen. Aus diesem Grund wählten Hearn et al. die PDMS/DVBHi-Sorb-Sonde, um eine Vielzahl weiterer Hard-SeltzerGetränke zu analysieren.

DasFazitderExperten

WashabenHearnetalerreicht?DieSorptionsextraktion mitHi-SorbermöglichteeinehoheEmpfindlichkeitund Effizienz beim Nachweis der in Hard Seltzers enthaltenen Aromakomponenten. Mithilfe der Chromspace-Software wurden Verbindungen in jeder Probe umgehend erkannt, und die Dekonvolution durch dieInstrumentensoftwaretrennteund identifizierte zeitgleich eluierende Peaks, was zur Entdeckung von Schlüsselkomponenten führte, die zum Gesamtgeschmack der Hard-Seltzer-Probe beitragen. Die Untersuchung zeigt ebenso, dass Hi-Sorb-Sonden robust und für den immersiven Einsatz geeignet sind, sprich für den unmittelbaren Kontakt mit flüssigen Proben. Die Sonde, die sich im Verlauf der Studie im Kontext der beschriebenen Applikation mit der Mischphase PDMS/DVB als geeignet herausgestellt hat, erlaubt zudem die Bestimmung gering flüchtiger Komponenten wie die beschriebenen Ketone. Hearn et al. haben den Analyseprozess vollständig auf der CentriPlattform automatisiert und damit maximal effizient

INFO LP

Kennzahl für die Extraktion: logKOW

Der Octanol-Wasser-Verteilungskoeffizient ist ein Maß für die Lipophilie (Fettlöslichkeit) bzw Hydrophilie (Wasserlöslichkeit) einer Substanz. Er geht aus dem Verhältnis der Gleichgewichtskonzentrationen eines Stoffes in einem Zweiphasensystem aus n-Octanol und Wasser hervor und berechnet sich als Kow=cStoff(n-Octanol)/cStoff(H2O).

Typischerweise wird er als logKow angegeben, wobei positive log-KWerte für lipophile Stoffe stehen und negative Werte für hydrophile Stoffe. Amphiphile wie Ethanol haben dementsprechend log-K-Werte nahe Null, z.B Ethanol mit einem Wert von -0,1.

gestaltet. Da hierbei die Sonde vor der Desorption gewaschen und getrocknet wird, lässt sich der Eintrag potenzieller Kontamination und Wasser/EtOH ins System minimieren. Der reduzierte Einsatz von LösungsmittelnspiegeltdieNachhaltigkeitderHi-Sorb-Technik.

Die Sorptionsextraktion mit Hi-Sorb erwies sich als hochempfindlich und effizient beim Nachweis der Aromen in Hard Seltzers.

Auf den Punkt: Sonden mit Mehrphasenkombinationen extrahierten Analyten über einen größeren Flüchtigkeits- und Polaritätsbereich besser als reine PDMSPhasen, und sie lieferten ein detaillierteres Profil für den Kirsch-/ Beeren-Geschmack. Letztendlich extrahierten die verschiedenen HiSorb-Phasentypen ihrer chemischdivergenten Natur und entsprechenden Affinität wegen eine große Bandbreite unterschiedlich polarer Verbindungen. Die PDMS/ DVB-Phase extrahierte die höchste Anzahl an organoleptisch relevanten Stoffen. Sie wurde daher für eine umfassendere Untersuchung einer Vielzahl von Hard-Seltzer-Markenausgewählt.DiegesamteAnalyse, inklusive Prep-Ahead-Funktion, verlief automatisiert. Laut Hearn et al. lässt sich das Geschmacksprofil einer jeden untersuchten Hard-Seltzer-Marke durch den Nachweis einzigartiger Verbindungen unterscheiden. Jede einzelne habe das Potenzial eines Qualitäts- und Authentizitätsmarkers. (clu)

MIKRODURCHFLUSSMESSGERÄT

PräziserFlussfürverlässlicheLC/MS

Testa Analytical Solutions hat ein neues Mikrodurchflussmessgerätentwickelt.DasAB40004(µ-Flowmeter)isteinnicht-invasives Gerät für die kontinuierliche hochpräzise Messung von Flüssigkeitsströmen mit geringemVolumen.OptimiertfürdenBetrieb im Durchflussbereich von 0,001 bis 80µl/ min, mit einer Auflösung von 1nl/min, ermöglicht es die präzise Messung niedriger Durchflussraten und gewährleistet die Zuverlässigkeit der quantitativen HPLC/Massenspektrometrie(LC/MS),heißtesineiner Pressemeldung Aufgrund seiner kompakten Größe und der bequemen Stromversorgung über einen USB-Anschluss ist das µFlowmetervollständigkompatibelmitallen organischen und wässrigen Chromatogra-

KONFIGURIERBARE RAMAN-SPEKTROMETER MaßgeschneiderteSpektroskopie-Systemlösungen

Der Analytikgeräte-Hersteller Wasatch Photonics hat seine neue Flaggschiff-Linie von kompakten Raman-Spektrometern und -Systemen vorgestellt. Die X-Serie bietet hohe Empfindlichkeit und Flexibilität und erfüllt die Anforderungen von Forschern und OEM (Original Equipment Manufacturer)Instrumentenentwicklern gleichermaßen, heißtesineinerPressemeldung Sieumfasst modulare Spektrometer, Spektrometer mit integriertem Lasermodul, Raman-Systeme mit integriertem Laser und Sonde sowie OEM-Module für den Wellenlängenbereich von 532 bis 1.064nm

DieX-SerievonWasatchistfüreinebreite Palette von Anwendungen konfigurierbar und deckt den Fingerprintbereich und den Bereich mit den charakteristischen Frequenzen funktioneller Gruppen ab Sie zeichnet sich laut Hersteller durch das charakteristische empfindliche, aber auch robuste Design aus, das durch ein einheit-

liches optomechanisches Design für die Herstellung verfeinert wurde. Die X-Serie ersetzt die frühere Spektrometer-Serie von Wasatch Photonics und verwendet ein patentiertes VPH-Gitter für verbesserte EmpfindlichkeitundeineoptischeBankmit hohem Durchsatz.

InderneuenSeriefindensichsowohlmodulareSpektrometer,alsauchSpektrometer mit integriertem Lasermodul, komplette Raman-Spektroskopie-Systeme (Lasermodul und Raman-Sonde bereits integriert) undOEM-Module.VerschiedeneKonfigurationsoptionen wie Wellenlänge (532, 638, 785, 830, 1.064nm), optische Kopplung und Detektor sowie das Gleichgewicht von Signal und Auflösung ermöglichen es den Anwendern, das Produkt für ihre speziellen AnforderungenundihrespezifischeAnwendung zu optimieren.

Die Geräte verfügen über ein hochgradig konfigurierbaresoptomechanischesDesign,

phielösungsmitteln. Es verfügt über eine einfach zu bedienende PC-basierte App, die eine kontinuierliche Aufzeichnung und Speicherung der gemessenen Durchflussraten ermöglicht. Die aktuelle Durchflussrate wird zudem auf dem integrierten hochauflösenden OLED-Display des µ-Flowmeters angezeigt, was eine einfache Kontrolle des aktuellen Durchflusswerts erlaubt. Die Software-App meldet außerdem Durchschnitts- und Minimal-/Maximalwerte des gemessenen Durchflusses. Alle Flussdaten werdenautomatischinDateiengespeichert, die später mit fast jedem kommerziellen Datenanalysepaket verarbeitet werden können,heißtesinderPressemitteilungweiter wwwtesta-analytical.com

das von 1 bis >1.000 skalierbar ist. Dies ermöglicht eine schnelle und einfache Anpassung an eine breite Palette von Anwendungen und Anwendungsfällen, was zu maximaler Leistung bei geringerem Gewicht und geringeren Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Benchtop-Raman-Geräten führt, wie der Hersteller in einer Pressemeldung schreibt.

Diese Geräte decken den Fingerprintbereich sowie charakteristische Frequenzen funktioneller Gruppen mit einer Auflösung von <10 cm-1 ab und eignen sich daher für die meisten Identifizierungs-, Diagnoseund Prozessanwendungen. Jedes Spektrometer verfügt über integrierte Kalibrierungsdaten für Spektralempfindlichkeit und Wellenlänge, die eine hohe spektrale Genauigkeit und Reproduzierbarkeit von Gerät zu Gerät gewährleisten.

Wasatch hat die X-Serie auch mit besonderem Augenmerk für OEMs optimiert, die neue Raman-Anwendungen entwickeln, welche ein kompaktes Modul und/oder ein tragbares Raman-Spektroskopie-System erfordern. Sowohl die Labor- als auch die OEM-Versionen verfügen über dasselbe empfindliche, robuste und hoch reproduzierbare optomechanische Design. Der Übergang von der Forschung zur Produktentwicklung ist damit einfacher und sicherer, da sich die Leistung des Gerätes nicht ändertundBibliothekenoderModellenicht aktualisiert werden müssen. Alle OEM-Module werden mit einer anwenderfreundlichen Open-Source-Software und Software Development Kits in mehreren Sprachen sowie GitHub-Zugang geliefert. Analytica: Halle A2, Stand 541 www.sphereoptics.de Bild: W asa t ch Phot o nics

Die LAB-SUPPLY-Termine

Mit dem Fahrrad zur Labormesse? Die LAB-SUPPLY in Münster ist dafür die perfekte Gelegenheit – sofern das Aprilwetter mitspielt. Es warten Neuheiten und Fachvorträge in den Bereichen instrumentelle Analytik, Labortechnik, Laborchemikalien und Biotechnologie/Life Sciences.

Hamburg 8

Donnerstag, 14.November2024

Messehalle

Münster 1

Mittwoch,24.April2024

Messe und Congress Centrum Halle Münsterland GmbH

Albersloher Weg 32 48155 Münster

Leverkusen 6

Dienstag,8.Oktober2024

Forum Leverkusen –KulturStadtLev

Am Büchelter Hof 9 51373 Leverkusen

Frankfurt 9

2025(t.b.a.)

Kultur- und Kongresszentrum Jahrhunderthalle

Pfaffenwiese 301 65929 Frankfurt a M.

Freiburg 7

Mittwoch, 23.Oktober2024

Hamburg-Schnelsen Modering 1a 22457 Hamburg

3 Berlin

Dienstag,18.Juni2024

Estrel Saal des Estrel Convention Centers

Sonnenallee 225 12057 Berlin

Messe Freiburg, Neuer Messplatz 1, 79108 Freiburg im Breisgau

5 Dresden

Donnerstag, 18.September2024

Internationales Congress Center Dresden Ostra-Ufer 2 01067 Dresden

Wien 2

Mittwoch, 15.Mai2024

Exhibition und Congress Center

Halle C1 + C4

Messeplatz 1 1020 Wien, Österreich

Innsbruck 4

Mittwoch, 4.September2024

Congress Innsbruck, Rennweg, 6020 Innsbruck, Österreich

LAB-SUPPLY MÜNSTER

Labormesse in der Fahrradstadt

Mit dem Rad zur Labormesse? Zumindest ist Münster als Fahrradstadt dafür prädestiniert. Ob das Wetter bei der LAB-SUPPLY am 24. März auch mitspielt? Klar ist: Ob Regen oder Sonnenschein, in der Halle Münsterland werden über 100 Aussteller ihre Produkte präsentieren und für Anwenderfragen bereit stehen.

Der Auftakt ist geschafft. Mit mehr als 700 Besuchern in Frankfurt am Main startete die LABSUPPLY ins Jahr 2024. Als nächstes geht es nun nachMünster,woam24.Aprilüber100Firmenausder Laborbranche ihre Dienste und Produkte präsentieren werden. Wie üblich wird die Messe begleitet von einem vielfältigen Vortragsprogramm, das in Münster als Schwerpunkt das Thema „Laborsicherheit“ setzt, s. Tabelle. Dort wird es erstmals auch einen Vortrag zum sicheren Umgang mit gefährlichen Gasen bei der Laborarbeit gehen. Das Fachwissen hierzu bringen die Experten von Marx-Safety Gas Detection mit, die auch einen eigenen Stand auf der Messe in Münster haben werden.

Und eine weitere Besonderheit hat das Vortragsprogramm zu bieten: Zwei der rund 50 Fachvorträge widmen sich dem Thema Schnittstellen und Standards im Labor, genauer gesagt dem eigens für das Laborumfeld geschaffenen „Laboratory and Analytical Device Standard“ LADS, der aus dem etablierten Industriestandard OPCUAhervorgegangenist DermaßgeblichanderEntwicklung beteiligte Verband Spectaris wird zudem mit einemInfostandzumThemaLADSvorOrtseinundfür die Fragen der Anwender zur Verfügung stehen.

Alle weiteren Infos zur Messe finden Sie online auf ww.lab-supply.info bzw die Termine hier im Heft auf Seite 69 (clu)

1 Volles Haus bei der ersten LAB-SUPLY 2024 in Frankfurt am Main.

Tabelle1:VorträgezumThemaLaborsicherheit

Zeit Vortrag

10:10 bis 10:40 Uhr

Referent/Firma

Kein Kompromiss bei der Sicherheit durch moderne Gebäudeautomation Holger Wehrisch/Siemens AG

10:50 bis 11:20 Uhr Umgang mit Gefahrstoffen am Wägearbeitsplatz

11:30 bis 12:00 Uhr

12:10 bis 12:40 Uhr

12:50 bis 13:20 Uhr

13:30 bis 14:00 Uhr

14:10 bis 14:40 Uhr

Duran-Glas im Laboralltag – Das Plus an Arbeitssicherheit

Schutz von Gasgefahren im Labor

Gekühlte Lagerung in Verbindung mit Lagermanagement und Monitoring

Verbesserung des Arbeitsschutzes und der Sicherheit in Laboren sowie Steigerung der Effizienz und durch optimierte Arbeitsplatzorganisation

Friedhelm Weichert/a1-envirosciences

Alexander Gronner/DWK Life Sciences

Hans-Paul Marx/Marx-Safety Gas Detection

Knut Oberschachtsiek/Düperthal Sicherheitstechnik

Mario Schneider/Better Basics Laborbedarf

Erste Hilfe nach chemischer Kontamination n.n./Prevor

14:50 bis 15:20 Uhr n.n n.n./Gravitech Gesellschaft für Analysentechnik

Stand: 13.3.2024

Bild:

LIQUID HANDLING

SteuerzentralefürdiePipettenflotteimLabor:LiquidHandlingWorkflows vereinfachenunddokumentieren

Ein einziges Gerät für das gesamte LiquidHandling-Equipment im Labor? Zumindest alle elektronischen Eppendorf-Pipetten lassen sich mit dem Pipette Manager als kabelloses Bedienfeld ansteuern. Diese zentrale Steuereinheit erweitert den Pipetten-Funktionsumfang und erhöht die GeschwindigkeitundReproduzierbarkeitdesmanuellen Pipettierens. Mit dem System können WissenschaftlerdieangeschlossenenModi,Einstellungen und Volumina vernetzter Pipetten einfach über ein großes Touch-Display steuern.EsbietetvordefiniertePipettiereinstellungen und Technikhinweise für eine Vielzahl von Flüssigkeiten und unterstützt so konsistente und genaue Ergebnisse bei verschiedenenAnwendungen.DieBenutzer können auch eigene Flüssigkeitstypen mit entsprechenden Pipetteneinstellungen definieren.

Die Funktion „Pipetting Records“ bietet eineLösungfürdiedigitaleDokumentation vonPipettier-Workflows.Damitwirdesdem Benutzer ermöglicht, Aktivitäten automatisch aufzuzeichnen und die Aufzeichnungen als PDF-Datei über USB zu exportieren

Bild: E p pendo rf

Diese Funktion ist kostenlos in dem Pipette Manager integriert und lässt sich auch für ältere Bestandsgeräte als Software-Update für bestehende Kunden in Europa sowie in den USA und Kanada nachrüsten. Das ProduktistzudeminAsienundLateinamerika verfügbar Seit der Integration der Move-It-

FLÜSSIGKEITSPUMPEN

PulsationsarmerFluss

Mit der FP 7 und der FP 25 hat KNF seine Flüssigkeitspumpen-Serie um zwei modulare Pumpen erweitert. Sie sind mit einem integrierten Dämpfer ausgestattet,derfüreinengleichmäßigen,pulsationsarmenFörderstrom sorgt, Reibung in den Schlauchleitungen minimiert und Blasenbildung verhindert. Darüber hinaus sorgen 4-Punkt-Ventile für eine zuverlässige Selbstansaugung auch bei reduzierter Motordrehzahl undeindigitalregelbarerBLDC-MotorermöglichteinepräzisePumpensteuerung und exakte Anpassung an die jeweilige Elektronik, heißt es in einer Pressemeldung

DieFP7verfügtübereinenNennförderstromvon70ml/min,eine Mindestansaughöhevon2,0mH2OundeinenmaximalenDruckvon 10mH2O Die FP 25 teilt viele der Eigenschaften der FP 7, einschließlich des integrierten Dämpfers, der 4-Punkt-Ventile und des digital einstellbaren BLDC-Motors. Sie bietet jedoch einen höheren Nennförderstromvon250ml/minundeinegrößereMindestansaughöhe von 3mH2O Die ebenfalls erhältlichen Hochdruckversionen FP 1.7 und FP 1.25 erreichen Nenndrücke von bis zu 60mH2O

Wie die meisten KNF-Pumpen lassen sich auch die neuen Modelle an individuelle Anwendungen anpassen. Die Pumpenkopf-, Ventil- und Membranmaterialien können auf die jeweiligen Betriebsanforderungen abgestimmt werden.

www.knf com

Pipetten im Jahr 2022 ist der Pipette ManagermitallenEppendorfXplorer(plus)Pipetten kompatibel und enthält verschiedene weitere Funktionen, die Wissenschaftlern die Verwaltung ihrer Pipettenflotte und die Zusammenarbeit erleichtern.

www eppendorf com

REAGENZ-RESERVOIRE AUS POLYPROPYLEN SterileZwischenlagerung

Integra Biosciences hat das Portfolio an Reagenz-Reservoiren um sterile 10- und 25-ml-Reservoire aus Polypropylen mit Sureflo-Anti-Abdichtungsrelief erweitert. Die jüngsten Reservoire werden aus einemchemischhochresistentenMaterialhergestellt,dasdieOberflächenadsorptionvonProteinenverringert,weshalbdieReservoire ideal für empfindliche Molekularassays sind.

Klassische Polystyrolreservoire sind für Anwendungen wie empfindlicheMolekularassaysungeeignet,daPolystyrolgewisseProteine und bestimmte Farbstoffe binden kann Deshalb wurden die neuen Reservoire aus Polypropylen entwickelt. Sie zeichnen sich durcheinegeringereOberflächenbindungvonMakromolekülenaus und sorgen so für ideale Assaybedingungen, wie es in einer Pressemeldung heißt. Die Kombination aus Polypropylen mit Anti-Abdichtungsrelief und einer Oberflächenbehandlung, die die Haftfähigkeit und Benetzbarkeit erhöht, sorgt für ein besonders geringes Totvolumen. Das spart teure Reagenzien und erweitert die Assaykompatibilität. Die neueste Generation an Reservoiren aus Polypropylen ist ideal für Anwendungen mit fluoreszierenden Farbstoffen geeignet sowie für forensische Analysen, Microarrays, Next Generation Sequencing (NGS), Genklonierung und Protein-Arbeitsabläufe.

www.integrabiosciences.com

STIMMUNGSBAROMETER VON STARLAB

KI im Labor: AussichtenundÄngste

Es gibt kein Zurück mehr: Künstliche Intelligenz hat auch im Labor das Potenzial für gewaltige Fortschritte. Wie Angestellte des Laborsektors auf das KI-Thema blicken, welche Chancen sie sehen und wo sie sich die größten Sorgen machen, zeigt eine Umfrage des Laborbedarf-Herstellers Starlab.

ObbeiderAnalysevonBilddateninderMikroskopie oder medizinischen Diagnostik, beim EntwickelnneuerSynthese-Routeninderorganischen Chemie oder schlicht für das automatisierte Schreiben eines Protokolls nach einem abgeschlossenen Versuch –derEinsatzkünstlicherIntelligenzkanndieForschung und Laborarbeit in vielfältiger Weise erleichtern. Und tut es bereits Welchen Blick die Laborbranche auf den Einsatz künstlicher Intelligenz hat, zeigt eine nicht-repräsentativeBefragungvonStarlabbeideneigenenKunden aus Deutschland, dem Vereinigten Königreich, Italien, Frankreich und Österreich.

WannfindetKIdenWegindenLaboralltag?

Klarist,dassfürdiemeistenLaboredigitallernendeund lernwillige Mitarbeiter nicht mehr wegzudenken sind. Dies zeigt sich auch in den Antworten auf die Frage, ab wannKIdenLaboralltagmaßgeblichbeeinflussenwird:

Für 12 Prozent der Umfrageteilnehmer hat künstliche Intelligenz den Laboralltag bereits maßgeblich verändert. Und 21 Prozent meinen, dass die KI jetzt bereits

1 Im Starlab-Stimmungsbarometer wurde das Thema „Künstliche Intelligenz“ im Labor näher beleuchtet.

Einzug hält. Doch auch, wo aktuell noch kein direkter Einsatz von künstlicher Intelligenz im Labor gesehen wird,erwartendieBefragtenbaldeineTrendwende:Eine Mehrheit von 45 Prozent geht davon aus, dass KI in den nächsten fünf Jahren die Arbeit im Labor grundlegend verändern wird. Nur rund 20 Prozent erwarten, dass es länger dauert oder nicht abschätzbar ist.

DieVorteilekünstlicherIntelligenzimLabor

DasPotenzialvonKIistgewaltig Nichtnurversprechen sich81ProzentderBefragtenmehrEffizienzund63Prozent deutliche Kosteneinsparungen. Der größte Vorteil ergibtsich,weilKIdieArbeitansichverändert.„Esgeht nichtnurumdigitaleAnnehmlichkeiten,Komfortoder Erleichterungen KIeröffneteineneueDimensionbeim ForschungstempounddenMöglichkeiten,Krankheiten zuerkennenundMenschenzuheilen“,sagtStarlab-CEO Klaus Ambos und spielt damit etwa auf die treffsichere MustererkennungbeiderbildgebendenDiagnostikvon z. B Brustkrebsan.52ProzenterhoffensichmehrHilfe beikomplexenForschungsfragenund57ProzenterwartendurchKI-EinsatzmehrZeitfürwertvolleTeamarbeit.

WelcheSorgenbegleitendasThemaKI?

Aber wie immer bei neuen Technologien gibt es auch Sorgen und kritische Stimmen, teilweise sogar in direktem Widerspruch zu den ebenfalls gesehenen Chancen. SoerhoffensichzwargutdieHälftederBefragtenmehr Zeit für Teamarbeit (s. o.), gleichzeitig geben 45 Prozent an, dass ihnen das KI-Thema bei dem Faktor „Zusammenarbeit im Team“ Angst bereitet.

Am meisten sorgen sich die Befragten allerdings um fehlende juristische Regelungen (69 Prozent), gefolgt von Datenschutzbedenken und mangelnder Transparenz (je 68 Prozent). Auch ethische Bedenken, ein befürchteterKreativitätsverlustodermangelndeNachvollziehbarkeit ängstigen die Mehrheit der Befragten.

DassKI-AnwendungendemnächstdenLaborjobübernehmen, sieht nur ein vergleichsweise kleiner Teil als Gefahr: 9 Prozent haben davor gesteigerte Befürchtungen und 20 Prozent sehen zumindest sorgenvoll auf diese Entwicklung (clu)

LIFE SCIENCES BRIDGE AWARD 100.000EurofürLife-

Science-Forschungerhalten

Der Life Sciences Bridge Award der Aventis Foundation gehtvoninseinesechsteRunde.Nochbiszum30 April 2024könnenbegabtejungeForscherinnenundForscher aus dem Bereich der Lebenswissenschaften ihre Bewerbungsunterlagen im Blog der Aventis Foundation einreichen.Voraussetzungist,dasssienochkeineunbefristete Professur innehaben und an einer von 30 PartnerHochschulen angestellt sind. Der 2019 erstmals verliehene Bridge Award wird Ende September an bis zu drei Personen vergeben. Sie erhalten jeweils 100 000 Euro Zehn Prozent davon dürfen sie für persönliche Zwecke nutzen, der Rest ist der Finanzierung ihrer Forschung vorbehalten. „Dieses Geld soll in den Laboren ankommen, nicht in der Verwaltung“, sagt Prof Dr Günther Wess, der Kuratoriumsvorsitzende der Aventis Foundation. „Junge hoffnungsvolle Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen können eigenständig und unbürokratisch darüber verfügen, beispielsweise einen Doktoranden einstellen, Geräte anschaffen oder Studien treiben.“Prof Dr WernerMüller-Esterl,derVorsitzendeder Preis-Jury, ergänzt: „Wir zeichnen Persönlichkeiten aus, die dabei sind, im akademischen Umfeld aus eigener InitiativeungewöhnlicheIdeenzuverwirklichen.Damit wollenwirihneneinenmateriellenundmentalenSchub geben.“

Eine Bewerbung um den Preis ist frühestens drei Jahre nach der Promotion möglich. Bewerbungen können onlineunterhttps://bridge.aventis-foundation.org/eingereicht werden.

Diese 30 Hochschulen sind Partner:

ƒ RWTH Aachen

ƒ Freie Universität Berlin (inkl. Charité)

ƒ Humboldt-Universität zu Berlin (inkl Charité)

ƒ Technische Universität Berlin

ƒ Ruhr-Universität Bochum

ƒ Universität Bonn

ƒ Universität Bremen

ƒ Technische Universität Darmstadt

ƒ Technische Universität Dresden

ƒ Universität Duisburg-Essen

ƒ Friedrich-Alexander-Universität ErlangenNürnberg

ƒ Goethe Universität Frankfurt

ƒ Universität Freiburg

ƒ Universität Göttingen

ƒ Universität Hamburg

ƒ Leibniz Universität Hannover

ƒ Heidelberg Universität

ƒ Friedrich Schiller Universität Jena

ƒ Karlsruhe Institut für Technologie

ƒ Kiel Universität

ƒ Universität Köln

ƒ Universität Konstanz

ƒ Leipzig Universität

ƒ Johannes Gutenberg Universität Mainz

ƒ LMU München

ƒ Technische Universität Munich

ƒ Universität Münster

ƒ Universität Stuttgart

ƒ Universität Tübingen

ƒ Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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ist eine Marke der

LABORFACHMESSE

LAB-SUPPLY Münster

24. April 2024

Vogel Communications Group

Tel. +49 931 418-2258 elisabeth.dietz@vogel.de

GRUNDLAGEN UND ANWENDUNG Chemometrik-

Werkzeuginder

AnalytischenChemie

17. bis 19. Juni 2024

GDCh

Tel. +49 69 7917-291 (Anke Moosbauer) a.moosbauer@gdch.de

LEITMESSE

Achema2024

10 bis 14. Juni 2024

Dechema

Tel. +49 69 7564-750 visitor@dechema.de

Münster Frankfurt a. M.

Magdeburg

OffenbachamMain

München

LEITMESSE

Analytica2024

9. bis 12. April 2024

Messe München

Tel. +49 89 949-11488 info@analytica.de

BASISSEMINAR Gefahrstoffe fürEinsteiger

17. Mai 2024

Umweltinstitut Offenbach

Tel. +49 69 81 06 79 mail@umweltinstitut de

SEMINAR AUF DER ANALYTICA AnalyticaSpecialGaschromatographie

10 April 2024

Dr Klinkner & Partner Tel. +49 681 98210-0 fortbildung@klinknerde

EMPFEHLUNG:Webinar-Aufzeichnung LP

3D-ZellmodelleundKI

Die Möglichkeiten von künstlicher Intelligenz zumErkennenvonMusternscheinengrenzenlos. AberwiewerdendiesemodernenVerfahrenkonkret umgesetzt und wann ist der Einsatz für Pharma- und Biotechanwendungen sinnvoll? in dem Webinar lernen Sie Lösungsansätze des Mikroskopie-Experten Zeiss kennen u. a. aus Toxizitätsstudien an 3D-Zellmodellen und Geweben, die zur Routine in der Forschung und EntwicklunginPharma-undBiotech-Unternehmenwerden könnten.

Ort: laborpraxis.de/webinare

Veranstalter: CarlZeissMicroscopyGmbH

Tel.: +49 364164-2838

INTERNATIONALE KONFERENZ

PartikelundDispersionen

Band1

Am10 und11.Juni2024veranstaltetdieLUMGmbHin Berlin eine internationale Konferenz zur Dispersionsanalyse und Materialtestung (ICDAMT 2024) Die Teilnehmer sind exklusiv eingeladen, zusätzliche praktische Trainingskurse am 12. Juni in der LUM-Zentrale in Berlin-AdlershofzubelegenundsomoderneVerfahren der Partikel- und Dispersionsanalyse und der Materialtestung zu testen. Die Trainingskurse stellen eine Weiterbildungsmaßnahme für Mitarbeiter zertifizierter Unternehmen (DIN ISO 9001 und andere relevante Normen) dar, Teilnehmerzahl ist begrenzt. Die Anmeldung fürdieKonferenz2024unddieexklusivenPlätzeinden zusätzlichen Trainingskursen läuft online über die Konferenzwebseitehttps://conference2024.lum-gmbh.com

Termin: 10.bis11.Juni2024

Veranstalter: LUMGmbH

E-Mail: event@lum-gmbh de Termin:jederzeit

ANALYTICA RAHMENPROGRAMM

Live-DemozuLaborsicherheit

BeimForumArbeitsschutzundArbeitssicherheitaufder Analytica haben Besucher die Gelegenheit, sich zu Prävention und Schutzmaßnahmen im Labor weiterzubilden. In Vorträgen und Live-Demonstrationen erfahren die Messebesucher u. a., wie ein Labor in Bezug auf die persönliche Schutzausrüstung optimal organisiert ist. Experten für Arbeitssicherheit erläutern anschaulich den richtigen Umgang mit Chemikalien im Labor Ein Highlight ist der Experimentalvortrag von Asecos, der anhand von Explosionen, Verpuffungen und anderen chemischen Reaktionen anschaulich die Gefahren demonstriert, die durch unsachgemäße Lagerung von Gefahrstoffenentstehen.DasProgrammläuftvom9 bis12. April 2024 in Halle B1, Fläche 537 der Analytica Termin: 9.bis12.April2024

Veranstalter: MesseMünchenGmbH

Tel : +4989949-11488

UMWELTAUSWIRKUNG VON ELEKTROAUTO UND BENZINER KlimavorteilfürE-Autosbestätigt

Fahrzeuge haben nicht nur im Betrieb, sondern auch bei der Herstellung und Entsorgung eine Wirkung auf die Umwelt und das Klima.LauteineraktuellenStudieimAuftragdesUmweltbundesamtes (UBA)sindimJahr2020zugelasseneElektroautosdabeiumetwa40 ProzentklimafreundlicherinihrerWirkungalsPersonenkraftwagen (Pkw)mitBenzinmotor BeieinemraschenAusbaudererneuerbaren StromerzeugungsteigtdieserKlimavorteilfürimJahr2030zugelassenePkwaufrund55Prozent.InderStudiewurdendieUmwelt-und KlimawirkungenvonPkwundNutzfahrzeugenmitkonventionellen und alternativen Antrieben detailliert, anhand des gesamten Fahrzeuglebenszyklus, untersucht und verglichen Der Klimavorteil bleibt auch dann bestehen, wenn sich der Anteil von aus erneuerbaremStromhergestelltenE-FuelsfürPkwmitVerbrennungsmotor in den kommenden Jahren deutlich erhöhen wird. Bei einigen Umweltwirkungen ergeben sich für E-Pkw teilweise noch Nachteile, etwadieAuswirkungenaufWasser(aquatischeEutrophierung)und Böden (Versauerung). (clu)

Eine Studie des Umweltbundesamtes hat den Umweltvorteil von EAutos untersucht (Symbolbild).

Grafik LP

ENERGIEMIX IN DEUTSCHLAND 2022

KnappeinFünfteldurchErneuerbareEnergiengedeckt

Primärenergieverbrauch in Deutschland 2022: Rund 400 Millionen Tonnen Steinkohleeinheiten (11.769 PJ)

EXPERTENTREFF VOM BUNDESINSTITUT FÜR RISIKOBEWERTUNG GenotoxischeSubstanzenimFokus

Die Risikobewertung erbgutschädigender (genotoxischer) Stoffe ist eineHerausforderung ImbestenFallsolltensolcheStoffeinLebensmitteln oder Verbraucherprodukten überhaupt nicht vorkommen, dasiedieGesundheitbeeinträchtigenundzumTeilKrebsauslösen können. Allerdings lässt sich ein Vorkommen nicht immer vermeiden, etwa weil eine Substanz in der Umwelt weit verbreitet ist oder sie natürlicherweise in einem Lebensmittel steckt – wenn auch oft nur in geringen Mengen.

Unterschiedliche Ansätze zur Risikobewertung genotoxischer Substanzen haben internationale Experten auf einem vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) organisierten Symposium Ende Februar 2024 diskutiert. Ein Ziel ist es, die etablierten Bewertungskonzepte weiterzuentwickeln und Risikobewertungsmethoden verschiedener nationaler und internationaler Institutionen verstärkt zuharmonisieren.„DasistaucheinewesentlicheVoraussetzungfür eine klare und zielführende Risikokommunikation“, erläutert BfRPräsident Prof Andreas Hensel. (clu)

// Laut EU-Parlament sollen Pflanzen künftig nicht mehr patentiertwerden,wennsiemitneuengenomischenTechniken (NGT) erzeugt werden. Aus Sicht der Deutschen Industrievereinigung Biotechnologie (DIB) ist das ein verheerendes Signal für den Innovationsstandort Europa. Es gefährde auch die Rechtssicherheit in der medizinischen und industriellen Biotechnologie.

// Knapp 800 Fachleute aus 95 Ländern nahmen im Februar an dem Schulungsprogramm für Lebensmittelsicherheit und Risikomanagement teil. Organisiert wurde das „InternationalTrainingforSaferFood“vomBundesamtfürVerbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL).

// Seitdem18.Märzistesmöglich,eineErklärungzurOrganundGewebespendeaufwww.organspende-register.dezu hinterlegen. Dies erfolgt mithilfe eines Ausweisdokuments miteID-Funktion(z.B Personalausweis) Ab1.Juli2024sollen die Entnahmekrankenhäuser in der Lage sein, dort hinterlegte Erklärungen zu suchen und abzurufen

Bild: Bjö rn W ylezichst ock.adobe. c o m Quelle: BGR E ner giestudie 2023 (S 1 6); Gr a f ik : ©AKr aso v –st o c k. ado be. c o m

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KOOPERATION UNI HEIDELBERG, KARLSRUHER INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE UND UNI MAINZ ZentrumfürsynthetischeGenomikgegründet

Die Anwendung und Entwicklung neuer Technologien der DNA-Synthese voranzutreiben, um den Weg für die Herstellung ganzer künstlicher Genome zu ebnen – das ist das Ziel eines neuen interdisziplinären Zentrums,dasanderUniversitätHeidelberg, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT)undderJohannesGutenberg-Universi-

tät Mainz (JGU) entsteht. Im Center for SyntheticGenomicssollenneueEntwicklungen inderSynthetischenGenomikdurchGrundlagenforschung und Technologieentwicklung unter Einsatz von KI-Anwendungen angestoßenwerden.DenAufbaufördertdie Carl-Zeiss-Stiftung (CZS) über einen Zeitraum von sechs Jahren mit insgesamt zwölf

Die Direktoriumsmitglieder Edward Lemke, Sylvia Erhardt und Zentrumssprecher Michael Knop sowie Phil-Alan Gärtig von der Carl-Zeiss-Stiftung

Millionen Euro Erster Sprecher des neuen Zentrums ist der Systembiologe Professor Michael Knop, stellvertretender Direktor des Zentrums für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH). Waren die vergangenenzweiJahrzehnteinderGenomforschung von der Entwicklung neuer Genom-Sequenziertechniken geprägt, wird es zukünftig möglich sein, mithilfe neuartiger Verfahren Genome schneller und einfacher zu verändern und sogar vollständig neue Genomeherzustellen.DieseVisionwirddas Carl-Zeiss-Stiftung Center for Synthetic GenomicsHeidelberg–Karlsruhe–Mainz(CZS CenterSyn-Gen)indenkommendenJahren verfolgen. Dazu wollen die beteiligten Forscher auch mithilfe von KI-basierten Analyse- und Modellierungsverfahren synthetische DNA-Sequenzen entwerfen, um damit das Genom von Organismen gezielt zu verändern. Ziel ist es, daraus so genannte Biologika, das heißt biotechnologisch hergestellte Produkte, zu gewinnen. Sie sollen langfristig genutzt werden, um biobasierte Arzneienherzustellen,schädlingsresistente Pflanzen zu züchten, Biotreibstoffe zu produzieren oder die Forschung an neuartigen Materialien voranzutreiben. (map)

CORPORATE SUSTAINABILITY REPORTING DIRECTIVE (CSRD) Nachhaltigkeitsberichte:Wermuss

abwannliefern?

DieCorporateSustainabilityReportingDirective(CSRD)verpflichtet bestimmte Unternehmen, einen Nachhaltigkeitsbericht nach festgelegtenStandardszuerstellen.DieRichtlinieistam5.Januar2023 inKraftgetretenundmuss18MonatespätervondenMitgliedstaaten umgesetzt werden, also bis 6. Juli 2024. Große, kapitalmarktorientierteUnternehmenmüssenbereitsfürdasBilanzjahr2024zuNachhaltigkeit berichten. Weitere Unternehmen sind schrittweise betroffen. Ziel ist es, die Nachhaltigkeitsberichterstattung in Europa auf eine Stufe mit der Finanzberichterstattung zu stellen. Die Berichtspflicht nach CSRD gilt zukünftig schrittweise für mehr als 15.000 Unternehmen in Deutschland:

ƒ Ab 2025: für Unternehmen mit mehr als 500 Beschäftigten, die bereits nach CSR-Richtlinie-Umsetzungsgesetz berichtspflichtig sind, also große, kapitalmarktorientierte Unternehmen sowie große Kreditinstitute und Versicherungsunternehmen mit einer Bilanzsumme von mind. 25 Mio Euro und/oder Nettoumsatzerlösen von mind. 50 Mio Euro

ƒ Ab 2026: für große Unternehmen, Kreditinstitute und Versicherungsunternehmen, die bisher nicht berichten müssen. Als groß gelten Unternehmen, die mind. zwei der drei Merkmale erfüllen: Bilanzsumme: mind. 25 Mio Euro, Nettoumsatzerlöse mind. 50 Mio Euro oder durchschnittlich 250 Beschäftigte während des Geschäftsjahres.

ƒ Ab 2027: für börsennotierte kleine mittelständische Unternehmen mit weniger als 250 Beschäftigten (Ausnahme: börsennotierte Kleinstunternehmen)

EU-PROJEKT ZUR BEHANDLUNG VON INDUSTRIEABWÄSSERN NachhaltigeKreislaufwirtschaftder europäischenChemieindustrie

HerkömmlicheVerfahrenzurBehandlungvonIndustrieabwässern reichennichtaus,umWasseraufzuwertenundwiederzuverwenden. DiesstehtimWiderspruchzudenehrgeizigenZielen,diesichEuropa gesetzt hat. Das kürzlich gestartete Projekt Cornerstone möchte diese Lücke schließen, indem es neuste Technologien und digitale LösungeninbereitsbestehendeindustrielleAbwasserbehandlungssysteme integriert. Das Projekt möchte nicht nur die RückgewinnungvonSüßwasser,EnergieundgelöstenStoffenerleichtern,sondernauchdieAbwasseraufbereitungsomodernisieren,dasssiesich nahtlos in die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft einfügt.

„IndustrielleAbfallströmesindhochkomplexunderforderneinen Paradigmenwechsel,umsieinwertvolleRessourcenumzuwandeln Wir werden neue Technologien entwickeln und sie mit konventionellen Verfahren kombinieren, um Synergien für zirkuläre industrielle Wertschöpfungsketten zu schaffen“, sagt Cejna Anna Quist-Jensen,diedasProjektgemeinsammitAamerAlivonderUniversität Aalborg koordiniert.

Sechzehn Partner aus acht europäischen Mitgliedstaaten bilden ein multidisziplinäres Konsortium, das Großunternehmen, HochschulensowieForschungs-undTechnologieeinrichtungenumfasst. Cornerstone richtet sich an die Stahl-, Zellstoff- und Papier- sowie ChemieindustrieundorientiertsichandenZielenderöffentlich-privaten Partnerschaft Processes4Planet, die den Weg für Kreislaufprozesse und die Klimaneutralität der EU bis 2050 vorgeben. Cornerstone ist ein von der EU finanziertes Projekt mit einem Gesamtbudgetvonrund10,6MillionenEuroundläuftbisEnde2027 (map)

(v.l.)

NACHHALTIGE FORSCHUNG AB 2026

MünchnerLifeScienceHubinHolzbauweisegeplant

Forschung und Entwicklung, Verwaltung und Produktion finden in München bald unter einem grünen Dach zusammen: Die von UBM Development und ARE Austrian Real Estate entwickelte Timber Factory ist Münchens erster Gewerbe-Campus in HolzHybrid-Bauweise mit insgesamt rund 59.500 Quadratmetern Bruttogrundfläche Ab Ende 2026 bietet die Timber Factory einen Mix aus Produktions- und Entwicklungsflächen sowie Büro- und Einzelhandelsflächen für unterschiedliche Gewerbeund Light-Industrial-Lösungen aus den Bereichen Life Science, Biotechnologie und andere Branchen. Thomas G. Winkler, CEO der UBM Development AG sagt: „Der FachkräftemangelmachtauchvorderLife-Science-Branche nicht Halt. Die Timber Factory bietet,wasUnternehmenbrauchen,umMitarbeiter zu finden und zu binden: hochmoderne Laborflächen Tür an Tür mit ansprechenden Büros auf einem grünen Campus in zentraler Lage.“

Ziel der Entwickler der Timber Factory ist es,diekomplexentechnischenAnforderungen einer Laborausstattung in ein Konzept eines grünen Campus zu integrieren Während außen und in den Büros Holz als Mate-

SCIENTIFIC CHALLENGE

rial dominiert, sollen die Laborflächen für diespezifischenBedürfnissederForschungsund Entwicklungsabteilungen ausgerichtet werden.

Die Labore erfüllen die biologischen Sicherheitsstufen(biosafetylevel)1und2und sindmiteinerdezentralenundflexiblenBelüftung ausgestattet, die einen sechsfachen Luftwechselermöglicht.InSachenNachhal-

Kugelmühlen-Arbeitenprämiert

Bild : R etsch

Ein Gewinnerteam: Dr. Riccardo Gallorini und Dr Benedetta Ciuffi von der Universität Florenz

Mit der Scientific Challenge hat Retsch, Anbieter von Labormühlen undSiebmaschinen für die Aufbereitung und Charakterisierung von Feststoffen, Wissenschaftler aus aller Welt eingeladen, ihre Forschungsprojekte vorzustellen. Einzige Bedingung: im Projekt werden Kugelmühlen eingesetzt und die Forschung ist auf eine Verbesserung der Umweltbzw Lebensbedingungen ausgerichtet. Über 90 internationale Teams sind dem Aufruf gefolgtund haben ihre Forschungsprojekte eingereicht. Dabei ging es vom Kunststoffrecycling über Mechanosynthese, 3D-Druck von Mondgestein als Zementzuschlagstoff bis zum Umbau von Lignin und Lebensmittelresten zu neuen Werkstoffen. „Die Scientific Challenge hat uns gezeigt, welch beeindruckendes Potenzial im Einsatz von Planeten-Kugelmühlen und Schwingmühlen in innovativen Forschungsprojekten steckt. Wir sind überwältigt von der Kreativität und dem Engagement der Wissenschaftler aus aller Welt“, sagt Dr Tanja Butt, Leiterin Produktmanagement bei Retsch (map)

tigkeit punktet der Campus mit klimafreundlicherHolz-Hybrid-Bauweiseundmit einem Energiekonzept aus verschiedenen regenerativen Energiequellen wie Wärmepumpen oder Photovoltaikanlagen, die den CO2-Fußabdruck minimieren sollen. Die Energieversorgung erfolgt ohne fossile Brennstoffe, heißt es in einer Pressemitteilung (map)

VERBAND DER CHEMISCHEN INDUSTRIE BranchesiehtnachKrisenjahrerste ZeichenfürErholung

Die Chemieindustrie sieht nach schwachen Geschäften 2023 keine rascheTrendwende,aberzarteAnzeicheneinerErholung Nachder langen Dürrephase, in der die Chemie inmitten der Energiekrise kräftigeProduktionsverlusteerlitt,keimeersteHoffnungauf,sagte Wolfgang Große Entrup, Hauptgeschäftsführer des Verbands der Chemischen Industrie (VCI), in Frankfurt. „Seit Februar berichten einzelne Unternehmen von einer leicht verbesserten Auftragslage –vorallemimAusland.“SoruhendieHoffnungenaufdenUSAund China. Es handle sich aber um einzelne Lichtblicke, betonte Große Entrup EineErholungerwartemanfrühestensimzweitenHalbjahr Insgesamt bleibe das Fahrwasser für die Chemie- und Pharmabranche rau, betonte der Verband. Deutschlands drittgrößte IndustriebranchenachdemAuto-undMaschinenbauerwartet,dassderUmsatz in diesem Jahr bei fallenden Preisen um 3,5 Prozent sinkt Zugleich soll die Produktion in etwa stagnieren, wie der VCI mitteilte. „Nicht nur die chemisch-pharmazeutische Industrie, sondern die gesamteheimischeWirtschaftleidetweiterhinunterderschleppenden Konjunktur und den strukturellen Problemen“, stellte Große Entrup fest. Wegen der Wirtschaftsflaute fehle es weiter an Aufträgen von Industriekunden.

DamitdieBranchebeiihrerzartenErholungwiederaufdieBeine komme, brauche sie sichere Rahmenbedingungen und Unterstützung der Politik, forderte Große Entrup Das Wachstumschancengesetz der Bundesregierung und der geplante Bürokratieabbau reichten nicht aus. Er forderte weniger Regulierung, schnellere Genehmigungen und Entlastung bei den Energiepreisen. (map)

Die Timber Factory im Münchner Stadtteil Moosach

MeinMoment

Koffer gepackt!

IneinerruhigenStundehabeichrecherchiert,meinewievielteAnalytica die Ausgabe 2024 sein wird. Ich bin auf 14 gekommen, die erstenochalsChemiestudentunddienächstendannschonalsFachjournalist. Nun könnte man denken, dass es nach so vielen Veranstaltungen zur Routine wird Sicherlich weiß ich, was mich erwartet Trotzdem ist einegewisseAnspannungimmernochda: FunktioniertallesamMessestand?Sinddie Ausgaben pünktlich auf der Messe angekommen?Fragen,diezumTeilerstinMünchen beantwortet werden.

VERFASST VON MarcPlatthaus Chefredakteur LABORPRAXIS

Eins ist aber immer gleich geblieben: Die Freude, die Labor-Community wieder zu treffen! Seite 16

Das KI-Gefühl

Bild des Monats

Wenn eine Forschungsmeldung ohne Bild daherkommt, greife ich mittlerweile auf KI-gestützte Bildgeneratoren zurück – mal mehr, mal weniger erfolgreich. Doch nicht nur meinen Redaktionsalltag beeinflussen Anwendungen mit künstlicher Intelligenz. Auch im LaborhabensiedasPotenzialfürgroßeVeränderungen. Selbstlernende Programme könnenz.B dieAuswertungvonBilddaten verbessern AuchReaktionsmodellelassen sich mit einer gut trainierten KI optimieren. Wo Anwender aus dem Labor mit EuphorieaufKIsehen,undwelcheSorgensie haben, hat das Unternehmen Starlab in einer Umfrage unter den eigenen Kunden gezeigt. Seite 72

Die Seehundlaus verfügt über sechs Krallen, mit denen sie sich an das Fell einer Robbe heften kann. Wie Forscher der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gezeigt haben,beträgtdieHaltekraftderTierebiszum18.000-fachen ihreseigenenKörpergewichts Weiche,polsterartigeStrukturen an der Innenseite der Kralle erhöhen den Halt des Klammergriffes und verhindern ein Abrutschen.

VERFASST VON ChristianLüttmann Redakteur LABORPRAXIS

Mehr Bilder finden Sie auch in unserer Bildergalerie „Wissenschaftsbild des Tages“: laborpraxis.de/bilder

WER HAT’S ENTDECKT

Vor über 250 Jahren entdeckte der französische Arzt und Chemiker FrançoisPoulletierdelaSalle das Cholesterin Er isolierte es um das Jahr 1769 als wachsartige, kristalline Substanz aus Gallensteinen, was der Substanz ihren Namen einbrachte: „Chol“ für Galle und „Stearin“ für Wachs Im menschlichen Blut wurde es erstmals 1833 von Félix-Henri Boudet nachgewiesen, 1843 fand Julius Vogel die Substanz in der Aorta eines 84-jährigen Mannes. Bis heute hat Cholesterin einen schlechten Ruf, gilt als Risikofaktor für koronare Herzkrankheit, Herzinfarkt und Schlaganfall. Die Substanz ist aber auch ein natürlicher Bestandteil unserer Zellmembranen und wichtig für die Bildung von Vitamin D Wichtiger als der Cholesterinspiegel im Blut ist daher eine insgesamt gesunde Ernährung, sagen Experten.

B ild: ©dimamo r o zst ock.ad obe. c o m; S p ringe r S pektrum

Wissen LP

Wussten Sie, dass...

Bild: Kim Buja k

eine Art „Eierwärmer“ als neue Verhütungsmethode für den Mannexistiert?Dersogenannte Cocooner wird um den Hoden gelegt und erwärmt den Nebenhoden auf 40,2°C Durch die erhöhte Temperatur sind die Spermien für rund vier Wochen bewegungs- und somit zeugungsunfähig. Insgesamt dauert die Anwendung, mit einer Aufwärm-, Lauf- und Abkühlzeit, 30 Minuten, wie Entwicklerin Kim Bujak erklärt. Der Prototyp war Teil ihrer Bachelorarbeit an der Münster School of Design. Noch stehen allerdings klinische Studien aus, um das Produkt als Verhütungsmethode im Markt zuzulassen

Der Cocooner könnte die Wahl für Männer erweitern, denen klassisch nur das KondomalstemporäreVerhütungsmethodezurVerfügungsteht.Versuchefür eine„PillefürdenMann“gibteszwar,habensichaberbishernichtdurchgesetzt.

Frauen haben neben der Pille z.B auch Hormonpflaster, Diaphragma, Kupferspirale, Vaginalring und das Kondom für die Frau zur Auswahl.

Buchtipp des Monats

Das Lehrbuch „Organische Synthesemethoden–Grundlagen,Mechanismen und Anwendungen“ stellt die wichtigsten modernen und klassischen Methoden/Namensreaktionen der organischen Synthese vor und bei welchen Substraten sie möglichst effizient einsetzbar sind. Basierend auf häufig genutztenFunktionalitätenodergängigen Reaktionstypen wird dem Leser schrittweise das nötige Handwerkszeug geliefert, um Synthesen nachvollziehen zu können oder diese selbständig zu konzipieren.

Ein besonderer Fokus wird auf das VerständnisderjeweiligenReaktionsmechanismengelegt.SokönnendieSelektivität einer Reaktion und die Kompatibilität gegenübertypischenfunktionellenGruppen begriffen und vorhergesagt werden. Neue Entwicklungen über den Rahmen des hier dargestellten hinaus lassen sich so ebenfalls auf Basis dieser Grundlagen verstehen DiefarbigillustriertenBeispieleermöglichenesdemLeser,dasGelerntezuverinnerlichenundintuitiveinordnenzukönnen PotenziellenAnwendernwerden darüber hinaus Leitlinien und Übersichtstabellen zur Verfügung gestellt, um den praktischen Einstieg zu erleichtern

IMPRESSUM

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„Wussten Sie, dass … “

An dieser Stelle präsentiert Ihnen LABORPRAXIS wissenswerte und kuriose Zahlen aus Analytik, Chemie und Life Sciences.

Mehrals4.200

Chemikalien, die in gängigen Kunststoffenvorkommen,sind bedenklich.DiesistdasErgebniseineraktuellenAnalyseeinerForschungsgruppe aus Trondheim Das Team um den Umwelttoxikologen Martin Wagner hat für eine umfassende Übersicht die Daten vonmehrals16.000InhaltsstoffenvonPlastikmaterialiengesichtet. Einzelne Produkte könnten bis zu 400 verschiedene Chemikalien enthalten.

386.000.000

sinddieversteinertenÜberresteeines Waldes mindestens alt, der an den heutigenKüstenvonDevonundSussexinEnglandwuchs.DerWald muss wie eine Art Palmenhain ausgesehen haben. Seine Überreste bilden den bislang ältesten Nachweis von Wäldern in der Erdgeschichte,berichtenjetztNeilDaviesvonderUniversityofCambridge und sein Team. Den in dieser Hinsicht bisherigen Rekordhalter aus den USA übertreffen die Funde nochmal um vier Millionen Jahre.

3.289.841.960.194(40)

kHz ist der Wertfürdieso genannteRydberg-Konstante,deneinTeamumSimonScheidegger und Frédéric Merkt von der ETH Zürich in einer aktuellen Berechnung erhalten haben. Die Naturkonstante ist mit dem Protonenradiusverknüpft,dendieForschernunmiteinenWertvon0,822Femtometern bestimmen. Seit dem Jahr 2010 herrscht in der Fachwelt Uneinigkeit darüber, wie groß das Proton wirklich ist.

ihres eigenen Körpergewichts kann sich die SeehundlausamFellihrerWirtefestklammern.DamitwiesendieParasiten „die höchsten Haltekräfte auf, die unseres Wissens jemals bei Insekten gemessen wurden“, schreiben Forschende der ChristianAlbrechts-UniversitätzuKielineinerPublikation.DernurzweiMillimeter große Parasit befällt marine Wirtstiere wie Seehunde oder Kegelrobben, hält sich in deren Fell fest und saugt ihr Blut.

Quelle: spektrum. de, T echnisch-Na turw issenscha ftliche Univ ersitä t T r o ndheim, ETH Z ürich, Univ ersity of C amb ridge, ChristianAlb r echts-Univ ersitä t zu Kiel

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