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April 2012

FACHBERICHTE · MESSEN · NEWS

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE CHEMIE- UND LABORBRANCHE

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EDITORIAL

Schmackhafte Schnitzel aus der Fabrik? Bei der Fleischerzeugung wird viel Getreide auf

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dem Umweg über ein Masttier in das Nahrungsmittel umgewandelt. Ein aufwendiger Prozess, der zahlreichen Landwirten ihre Existenz sichert, aber auch die Umwelt mit Jauche und Methan belastet, um nur zwei wichtige Emissionsquellen zu nennen. Alternativen sind Lebensmittel, die unter dem Begriff «Fleischersatz» zusammengefasst werden. Diese sollten geschmacklich, haptisch und vom Eiweissgehalt her Fleisch ähneln. Beispiele sind festfleischige aromatische Pilze wie Austernseitlinge und Gemüse wie Sellerie oder eiweissreiche, aber geschmacksarme Pflanzenprodukte wie Tofu und Seitan sowie nur industriell herstellbare Fleischimitate wie Quorn. Überzeugte Fleischesser wird man mit diesen Ersatzprodukten nur selten zu einer Änderung ihrer Essgewohnheiten überzeugen können. Mit dem Ziel, ein pflanzliches Fleischsurrogat herzustellen, haben sich deshalb Forscher, Fleisch verarbeitende Betriebe sowie ein Bio-Food-Hersteller aus verschiedenen europäischen Löndern im EU-Projekt «LikeMeat» zusammengetan. Sie entwickeln ein Verfahren, mit dem aus Produkten vom Acker – beispielsweise Weizen, Erbsen, Lupinen oder Soja – ein saftiges,

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faseriges, Produkt mit einem angenehmen Aroma erzeugt werden soll. Zudem soll es gut haltbar, nicht teurer als Fleisch und auch für Vegetarier

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und Allergiker geeignet sein. Im Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung in Freising steht jetzt eine Anlage, mit der pro Tag 300 bis 500 Kilogramm etwa einen Zentimeter dickes Endlosfleisch produziert werden kann, dessen Biss und Konsistenz gut sind. Was noch ungenügend ist, ist das Aroma – wohl das entscheidende Kriterium für den Erfolg des Projekts (siehe Seite 44). Man darf gespannt sein, wann die ersten derart produzierten schmackhaften Schnitzel aus der Fabrik auf dem Markt kommen werden. Positives könnte man dem durchaus abgewinnen: Weniger Fett ist beispielsweise gut für die Gesundheit; für den effizienteren direkten Weg vom Acker zum Fleisch wird weniger kostbarer Boden benötigt. (Um ein Kilogramm Fleisch auf «konventionelle» Art zu erzeugen, werden 7 bis 16 Kilogramm Getreide oder Sojabohnen als Tierfutter eingesetzt.)

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CHEMIE

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Medikamente aus Krabbenschalen

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NEWS

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BIOWISSENSCHAFTEN Die schnellsten Lebewesen der Welt

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Archaeen (einzellige Mikroorganismen) sind die schnellsten Lebewesen der Welt. Forscher vom Archaeenzentrum der Universität Regensburg untersuchten dafür das Schwimmverhalten verschiedener Archaeen. Ihrer Ansicht nach ist Schnelligkeit für die Mikroorganismen überlebensnotwendig, um sich an ihre extremen Umweltbedingungen anpassen zu können.

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NEWS

IMPRESSUM

Die Fachzeitschrift für die Chemie- und Laborbranche

Herausgeber/Verlag SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10 CH-6301 Zug Telefon +41 (0)41 711 61 11 info@sigwerb.com www.sigwerb.com Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler

Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 2. Jahrgang (2012) Druckauflage 12000 Exemplare ISSN-Nummer 1664-6770 Internet www.chemiextra.com Geschäftsleiter Andreas A. Keller

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Neue Art von Halbleiterstrukturierung

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An der Technischen Universität Wien gelang es, Gene von Bakterien in Pilze der Gattung Trichoderma einzubringen, sodass die Pilze nun in der Lage sind, wichtige Chemikalien für die Arzneimittelerzeugung herzustellen. Der Rohstoff, den die Pilze dafür brauchen, ist reichlich vorhanden: Chitin, aus dem zum Beispiel die Panzer von Krustentieren aufgebaut sind.

Anzeigenverkauf SIGImedia AG Jörg Signer Pfaffacherweg 189 Postfach 19 CH-5246 Scherz Telefon +41 (0)56 619 52 52 Telefax +41 (0)56 619 52 50 info@sigimedia.ch Chefredaktion Dr. Kurt Hermann Neumattstrasse 60 CH-3400 Burgdorf Telefon +41 (0)34 423 35 61 Telefax +41 (0)34 423 35 62 redaktion@sigwerb.com

FORSCHUNGSWELT 22

Forscher der ETH Zürich und des CSEM Neuchâtel haben zusammen mit italienischen Kollegen vom Politecnico di Milano und von der Università di Milano Bicocca eine neue Methode entwickelt, mit der nahezu defektfreie monolithisch aufgebaute Halbleiterstrukturen von höchster Perfektion aus völlig verschiedenen Halbleitern hergestellt werden.

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FIRMENREPORTAGEN

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Produktion Sprüngli Druck AG Dorfmattenstrasse 28 CH-5612 Villmergen Telefon +41 (0)56 619 53 53 Telefax +41 (0)56 619 53 00 info@spruenglidruck.ch www.spruenglidruck.ch Abonnemente Telefon +41 (0)41 711 61 11 info@sigwerb.com www.chemiextra.com Jahresabonnement Schweiz: CHF 38.00 (inkl. Porto/MwSt.) Jahresabonnement Ausland: CHF 58.00 (inkl. Porto) Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Copyright 2012 by SIGWERB GmbH, CH-6301 Zug

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I N H A LT S V E R Z E I C H N I S

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LABOR

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Biomedizinische Labors müssen sicher, ergonomisch und flexibel sein. Gleichzeitig sollen sie einen hohen Probendurchsatz ermöglichen und alle Arbeitsschritte zuverlässig dokumentieren. Fraunhofer-Forscher arbeiten deshalb am Labor der Zukunft, in dem die Probenbearbeitung vollautomatisch abläuft.

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ANALYTIK

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DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE CHEMIE- UND LABORBRANCHE

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Es sieht aus wie ein Schnitzel, es ist saftig und faserig wie ein Schnitzel, es kaut sich sogar wie ein richtiges Schnitzel – doch die Zutaten sind zu 100 Prozent pflanzlich. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising nutzen ein neues Verfahren, mit dem sich Fleischersatz fertigen lässt, der nicht nur gut schmeckt, sondern auch nachhaltig ist.

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CHEMIE

Metallfreier Katalysator beschleunigt Bildung der S-Form von Olean

Schweizer Messer für die chemische Synthese Die Synthese-Chemiker Benjamin List und Ilija Cˇori´c vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung haben ein chemisches Werkzeug entwickelt, das zwar viel kleiner, aber ähnlich vielseitig und gleichzeitig präzise wie ein Schweizer Militärmesser ist: einen neuartigen enantioselektiv arbeitenden Katalysator. Solche Katalysatoren produzieren fast ausschliesslich eine von zwei möglichen, chemisch sehr ähnlichen Formen einer Substanz und könnten damit die Herstellung vieler Pharmazeutika erleichtern.

Den Max-Planck-Forschern ist es jetzt gelungen, gezielt nur eines der beiden OleanEnantiomere zu synthetisieren. Dazu haben sie eigens ein Werkzeug entwickelt, das, wie sich jetzt herausgestellt hat, sich auch für die Herstellung anderer Substanzen eignet und somit ein breites Spektrum an Möglichkeiten bieten kann. Bild 1. Die beiden enantiomeren Formen von Olean

Die Herstellung von Spiroacetalen ist bisher nur auf einem Weg gelungen: In der klassischen reagenziengetriebenen Synthese, bei der man beide Formen, R- und S-Olean gleichermassen erhält (Bild 2). Weil aber Mischungen aus R- und S-Form fatale Folgen für den Menschen haben können, wie sich bei Thalidomid (Wirkstoff des Schlafmittels Contergan) zeigte, ist es für Pharmakologen und Chemiker wichtig, beide chirale Formen von Wirkstoffen getrennt herstellen zu können. «Die Herstellung von Mischungen, den Racematen, ist in der chemischen Industrie in vielen Bereichen immer noch der Status quo», sagt List. Nach der Synthese müssen die beiden Stereoisomere aufwendig voneinander getrennt und gereinigt werden: Ein Herstellungsprozess, bei dem viel Abfall entsteht. «Wenn wir aber grüne Chemie betreiben wollen, bedeutet das auch, dass wir Synthesewege ändern müssen, um weniger Abfall zu produzieren. Gute Synthe-

Bilder 1–3: Kurt Hermann

Die beiden Chemiker Benjamin List und Ilija Cˇori´c erforschen, mit welchen chemischen Werkzeugen man chirale Moleküle auf einfache Weise herstellen kann. Chiral heissen diese Moleküle, weil sie in zwei verschiedenen Formen vorkommen, die sich wie die linke und die rechte Hand spiegelbildlich zueinander verhalten. Solche Enantiomere sind sich zwar chemisch sehr ähnlich, ihre biologische Wirkung kann aber eine völlig andere sein: Beim Insektenpheromon Olean lockt beispielsweise die SForm des Oleans die weibliche Olivenfliege an, während die R-Form auf das Männchen wirkt (Bild 1).

Olean wurde von den beiden Wissenschaftlern aber gezielt als Endprodukt für die Synthese ausgewählt, weil dieses Pheromon zur chemisch interessanten Gruppe der Spiroacetale gehört. Spiroacetale bestehen aus zwei kohlenstoffbasierten Ringverbindungen und werden in Zellen benötigt, um Kohlenhydrate und zahlreiche andere Moleküle zu konstruieren. Sie sind in vielen Insekten, Pflanzen, und Bakterien zu finden. Allgemein sind spiroacetale Untereinheiten in einem Makromolekül nicht nur essenziell für seine Bioaktivität, sondern sind auch als bevorzugte Grundsubstanz in der Medikamentenentwicklung sehr begehrt. Darum ist es wichtig, diese Stoffklasse synthetisch herstellen zu können.

Spiroacetale als wichtige Bausteine in Zellen

Bild 2. In einer klassischen Synthese entstehen R- und S-Olean in gleichen Mengen.

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CHEMIE

Bild 3. Die chirale Brönsted-Säure, die die bevorzugte Bildung von S-Olean katalysiert (Bild 3).

sechemie ist immer grün, wenn sie atomökonomisch arbeitet.»

Grüne Chemie durch neue Katalysatoren Grüne Chemie macht die Natur seit jeher mühelos, weil sie für die Stoffsynthese Enzyme verwenden kann. Enzyme funktionieren als Katalysatoren und können stereoselektive Reaktionen ermöglichen, bei denen nur eine Form entsteht. List weiss, wie Enzymen dieses Kunststück gelingt: «Durch seine gefaltete Struktur hat

das Enzym aktive ‹Taschen›. Die Taschen sind sehr eng und haben ein reaktives Zentrum im Taschenboden. Und weil die Tasche so eng ist, können nur ganz bestimmte Moleküle andocken: eben genau die, für die das Enzym spezialisiert ist.» Wären die aktiven Zentren grossräumiger, würden sie Platz für verschiedene Übergangszustands-Geometrien bilden und zu verschiedenen Isomeren führen. «Ein begrenzterer Raum beschränkt diese Freiheit und führt damit zu einer Erhöhung der Selektivität», erläutern List und Cˇori´c ihren gedanklichen Ansatz.

Auf der Grundlage dieser Hypothese modellierten die beiden Chemiker räumlich anspruchsvolle Katalysatoren für die Herstellung von Olean, die als Beispiel für die katalytische Umsetzbarkeit der Spiroacetalisierung dient. «Wir ahmen die enge, reaktive Tasche des Enzyms nach» sagt List. «Dazu haben wir einen chiralen BrönstedSäure-Katalysator gebaut, der in der Mitte eine rein organische Substanz beherbergt: Imidodiphosphorsäure (Bild 3). Um das reaktive Zentrum herum haben wir grosse nicht-reaktive Gruppen gebaut, in diesem Fall zwei Binole und vier Arylreste. Sie sind so gebaut, dass sie das aktive Zentrum optimal einengen. Der Katalysator sieht jetzt wie ein Krebs aus, der seine Krebszangen vor die Mundöffnung hält.» Dank des neuen Katalysator-Designs ist den beiden Chemikern die Herstellung von Spiroacetalen im Labor auf diese Weise erstmals gelungen: Die Versuche ergeben eine S-Olean-Ausbeute von 98 Prozent. Aber ihr neuer Reaktionsbeschleuniger kann augenscheinlich noch viel mehr: «Unser Katalysator-Design wird eine breite Anwendung in katalysegetriebenen asymmetrischen Reaktionen finden. Denn soweit wir es das jetzt getestet haben, eignet es sich auch für eine Vielzahl völlig anderer, kleiner Substrate.» Der neue Katalysator ist so gebaut, dass er ohne teure Edelmetalle wie Rhodium und Ruthenium auskommt. So ist eine rein organische, effiziente katalytische Synthese möglich. Und ersten Tests zufolge scheint der neue Säurekatalysator das Zeug zu einem echten Universalwerkzeug zu haben. Quelle: Max-Planck-Gesellschaft

Bild: MPI für Kohlenforschung

Originalpublikation Ilija Cˇoric´ & Benjamin List, «Asymmetric spiroacetalization catalysed by confined Brønsted acids», Nature 483, 315–319 (2012).

Bild 4. Wie Krebsscheren umlagern nicht-reaktive Seitenarme das reaktive Zentrum des Moleküls. Durch diese neue Bauweise kann der Brönsted-Säure-Katalysator stereoselektive Synthesen mit hoher Ausbeute produzieren.

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Kontakt Prof. Dr. Benjamin List Max-Planck-Institut für Kohlenforschung Kaiser-Wilhelm-Platz 1 D-45470 Mülheim an der Ruhr Telefon +49 (0)208 306 2410 list@kofo.mpg.de www.kofo.mpg.de 5


CHEMIE

Synthese eines Neuraminidasehemmers

Medikamente aus Krabbenschalen An der Technischen Universität Wien gelang es, Gene von Bakterien in Pilze der Gattung Trichoderma einzubringen, sodass die Pilze nun in der Lage sind, wichtige Chemikalien für die Arzneimittelerzeugung herzustellen. Der Rohstoff, den die Pilze dafür brauchen, ist reichlich vorhanden: Chitin, aus dem zum Beispiel die Panzer von Krustentieren aufgebaut sind. Die neue Methode konnte bereits zum Patent angemeldet werden.

sich daher das Ziel, eine neue umweltfreundliche Herstellungsmethode für NANA zu finden, und diese Ziel wurde nun erreicht.

Bakteriengene für den Schimmelpilz

Bei viralen Infekten wie etwa der Influenza werden häufig Virustatika eingesetzt, die eine Verbreitung des Virus im Organismus verhindern sollen. Diese Medikamente sind oft Derivate der N-Acetylneuraminsäure (kurz: NANA, Bild 1), die heute aus natürlichen Ressourcen gewonnen oder chemisch hergestellt wird – allerdings ist NANA fünfzigmal teurer als Gold: Die Chemikalie kostet etwa 2000 Euro pro Gramm. Ein Forschungsteam der TU Wien, geleitet von der Biotechnologin Astrid Mach-Aigner, setzte

Bild 2. Aus dem Chitinpanzer von Krustentieren können Trichoderma-Pilze wichtige Chemikalien für die Arzneimittelerzeugung herstellen.

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Bilder: TU Wien

Bild 1. N-Acetylneuraminsäure

Entscheidend dafür war das umfangreiche Wissen über die Genetik der TrichodermaPilze, das man am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der TU Wien schon seit Jahren gesammelt hatte. Neben einem Team dieses Instituts waren auch das Institut für Angewandte Synthesechemie und

das Institut für Chemische Technologien und Analytik an dem Projekt beteiligt. Der Schimmelpilz Trichoderma ist weit verbreitet: Er kommt in Böden, Wald und Wiesen vor. «Wir wussten, dass Trichoderma Chitin abbauen kann – genau das macht der Pilz im Boden mit Chitin», erklärt MachAigner. Dadurch war Trichoderma ein vielversprechender Kandidat für das Forschungsprojekt. Um den Pilz allerdings dazu zu bringen, das gewünschte chemische Endprodukt zu erzeugen, musste man ihm noch Gene einbauen, die in Bakterien vorkommen. «Normalerweise baut Trichoderma das Chitin zu monomeren Aminozuckern ab», sagt Mach-Aigner. Durch die

Bild 3. Fermentationsanlage an der TU Wien

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neuen Gene kommt es nun zu zwei weiteren chemischen Reaktionsschritten – und am Ende entsteht der gewünschte Arzneimittelrohstoff N-Acetylneuraminsäure.

Chitin als Biorohstoff

VON KLEINSTEN BIS ZU GRÖSSTEN MENGEN

Chitin ist nach Cellulose der zweithäufigste Biopolymer der Erde. Er kommt in Panzern von Krebsen und Insekten, aber auch in Schnecken und Kopffüssern sowie in der Zellwand von Pilzen vor. Man schätzt, dass allein im Meer jährlich zehn Milliarden Tonnen Chitin gebildet werden – einige hundertmal mehr als das Körpergewicht der gesamten Menschheit. Chitin ist also ein nachhaltiger nachwachsender Rohstoff für chemische Syntheseprozesse. Der neu entwickelte Trichoderma-Stamm kann nun in Bioreaktoren kultiviert werden und dort Chitin in die wertvolle Säure umwandeln. Das Verfahren wurde von der TU Wien bereits patentiert und soll nun für eine billigere und umweltfreundliche Produktion von pharmakologischen Substanzen im industriellen Massstab eingesetzt werden. Quelle: TU Wien Originalpublikation Matthias G. Steiger et al., «Synthesis of an antiviral drug precursor from chitin using a saprophyte as a whole-cell catalyst», Microbial Cell Factories 10, 102 (2011). Kontakt Dr. Astrid Mach-Aigner Technische Universität Wien Institut für Verfahrenstechnik, Umwelt technik und Technische Biowissenschaften Gumpendorfer Strasse 1a A-1060 Wien Telefon +43 (0)1 58801 166558 astrid.mach-aigner@tuwien.ac.at www.tuwien.ac.at GRAVIPLUS - ideal für jeden Durchsatz

Neuraminidasehemmer In der Therapie von viralen Infekten (zum Beispiel Influenza) werden häufig sogenannte Neuraminidasehemmer eingesetzt. Diese verhindern, dass eine am Ende einer Glycoproteinantenne befindliche Neuraminsäure vom Glycoprotein abgespalten wird und somit auch die Verbreitung des Virus im befallenen Organismus. Derivate der N-Acetylneuraminsäure werden häufig als Neuraminidasehemmer verwendet, so zum Beispiel Zanamivir, der aktive Wirkstoff im Medikament, das unter dem Marktnamen «Relenza» von GlaxoSmithKline vertrieben wird.

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CHEMIE

Bild oder Spiegelbild?

Chirale Erkennung per Femtosekunden-Laser Physikern der Uni Kassel unter der Leitung von Thomas Baumert und Matthias Wollenhaupt ist es erstmals mithilfe von Laserpulsen gelungen, chirale Moleküle mit hoher Empfindlichkeit nachzuweisen. Die neue Technik besitzt ein erhebliches Anwendungspotenzial in der Chemie- und Pharmaforschung.

aber intensiverem Licht Elektronen herausgeschossen werden», erklärt Thomas Baumert von der Universität Kassel.

Bild: Wiley-VCH

Messungen mit zirkular polarisiertem Licht

Bild 1. Zirkular polarisiertes Licht eines Femtosekunden-Lasers ermöglicht die Unterscheidung chiraler Moleküle (oben Campher, unten Fenchon) in der Gasphase.

Bild und Spiegelbild sind nicht immer leicht auseinander zu halten, wenn es sich um Moleküle handelt. Allerdings kann die Chiralität genannte Eigenschaft von Molekülen den Unterschied zwischen einem Medikament und einem Gift ausmachen. Ein neuer Ansatz zur Unterscheidung ist die chirale Erkennung in der Gasphase. Dabei werden mit Synchrotronstrahlung aus einem Teilchenbeschleuniger Elektronen aus den Molekülen herausgeschossen und deren Ausbreitungsrichtungen analysiert. Deutsche Wissenschaftler zeigten jetzt, dass diese Unterscheidung auch mit einem kompakten Lasersystem gelingt. Der Trick: Statt mit einem einzigen hochenergetischen Lichtteilchen wird das Molekül mit drei Laser-Photonen über Zwischenniveaus angeregt, bis es ein Elektron freisetzt (Rempi-Technik, ResonanceEnhanced-Multi-Photon-Ionization). «So können auch mit weniger energiereichem 8

Für die Messungen muss das Licht zirkular polarisiert sein. Was heisst das? «Gewöhnliches» Licht besteht aus Wellen, die in allen Raumrichtungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingen. Bei linear polarisiertem Licht schwingen die Lichtwellen nur in einer einzigen Ebene. Bei zirkular polarisiertem Licht schwingt die Lichtwelle wendelförmig, denn die Amplitude beschreibt einen Kreis um die Ausbreitungsachse – rechts oder links herum. Moleküle in der Gasphase sind zufällig orientiert und werden daher in allen möglichen Winkeln vom Laser-Licht getroffen, und die freigesetzten Elektronen fliegen in unterschiedlichsten Richtungen aus dem Molekül. Mithilfe spezieller Messanordnungen und Berechnungsverfahren ist das Team in der Lage, die Winkelverteilung ihrer Flugbahnen zu ermitteln. Im Fall von linear polarisiertem Licht ist diese Verteilung symmetrisch. «Werden die Elektronen mit zirkular polarisiertem Licht herausgeschossen, findet man jedoch eine deutliche Asymmetrie in Bezug auf den Laserstrahl, unter welchen Winkeln die freigesetzten Elektronen gefunden werden», berichtet Baumert. «Diese Asymmetrie ist spiegelbildlich, je nachdem ob links oder rechts zirkular polarisiertes Licht verwendet wurde, ein Effekt, der als Photoelektronen-Zirkulardichroismus bezeichnet wird. Den gleichen Effekt beobachten wir, wenn wir bei festgehaltener zirkularer Polarisation von der ‹rechtshändigen› zur ‹linkshändigen› Struktur des untersuchten chiralen Moleküls wechseln.» Die Forscher konnten dies anhand der chi-

ralen Verbindungen Campher und Fenchon demonstrieren. «Dieser Zirkulardichroismus-Effekt wurde bisher nur mit Synchrotronstrahlung beobachtet. Unser Ansatz hingegen nutzt ein kompaktes Lasersystem, sodass die Methode nicht nur der Grundlagenforschung dienen, sondern, wegen der beachtlichen Grösse der beobachteten Effekte, auch Einzug in die Analytik halten könnte», so Baumert. Quellen: Angewandte Chemie/ Universität Kassel

Originalpublikation Christian Lux, Matthias Wollenhaupt, Tom Bolze, Qingqing Liang, Jens Köhler, Cristian Sarpe, Thomas Baumert, «Zirkulardichroismus in den Photoelektronen-Winkelverteilungen von Campher und Fenchon aus der Multiphotonenionisation mit Femtosekunden-Laserpulsen», Angewandte Chemie, Article first published online: 20 Feb 2012, doi: 10.1002/ange.201109035

Kontakt Prof. Dr. Thomas Baumert Universität Kassel Institut für Physik Heinrich-Plett-Strasse 40 D-34109 Kassel Telefon +49 (0) 561 8044452 baumert@physik.uni-kassel.de www.physik.uni-kassel.de 4/2012


lädt Sie an die LABOTEC Suisse 2012 ein! Am 9. und 10. Mai 2012 wird in der Messe Basel die 2. LABOTEC Suisse 2012 stattfinden. Auf der Messe wird die Wertschöpfungskette des Laborbedarfs, der analytischen Geräte und Verfahren, der Laborinformatik, der Mess- und Prüftechnik, der Biotechnologie sowie der Diagnostik repräsentiert. Die LABOTEC Suisse 2012 spricht vor allem Entscheidungspersonen sowie Fachpersonal aus Labors an, die sich ungezwungen über die neusten Produkte, Lösungen und Trends aus diesen Bereichen informieren wollen.

War da jemand schneller und der Gutschein für den Messeeintritt ist schon weg? Bequem unter Tel. +41 (0)56 619 52 52 oder unter info@sigimedia.ch zusätzliche Karten bestellen.

Bereits haben sich über 100 Aussteller angemeldet, darunter viele namhafte Firmen und Branchenleader. Die Zusammenarbeit und Unterstützung wird unter anderem vom Fachverband Laborberufe FLB, dem Life Science Forum Basel, dem SATW (Schweizerische Akademie der Technischen Wissenschaften) sowie dem SCNAT (Akademie der Naturwissenschaften Schweiz) getragen – welche aus erster Hand einen Informationsvorsprung bieten. Ein weiteres Highlight wird ein Vortrag an den learnShops™ über die Instandhaltung des weltgrössten unterirdischen Labors im CERN sein. Damit sind spannende Messetage, viele Informationen und optimales Networking garantiert.

Auch die Fachzeitschrift ChemieXtra unterstützt die LABOTEC Suisse 2012 und ist mit einem eigenen Auftritt (Stand A35) an der Messe für Sie da. Chefredaktion, Verlag und Verkaufsteam von ChemieXtra empfehlen Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, einen Besuch in Basel – wir freuen uns auf den persönlichen Kontakt mit Ihnen. Nutzen Sie das obenstehende Ticket für Ihren kostenlosen Messeeintritt!

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CHEMIE

Nitratabbau in Trinkwasser

Zwei Metalle sorgen für sauberes Wasser

Bilder: TU Wien

Katalysatoren aus zwei verschiedenen Metallen können helfen, schädliche Nitrate im Trinkwasser abzubauen. Durch Forschungen von Karin Föttinger und Noelia Barrabes am Institut für Materialchemie der TU Wien kann dieser Prozess erstmals im Detail verstanden werden.

Bild 1. Zwei verschiedene Metalle sorgen für sauberes Wasser

Nitrate sind ein ernstes Problem für unser Trinkwasser. Durch Überdüngung in der Landwirtschaft kann ihre Konzentration im Wasser auf ein gesundheitsgefährdendes Niveau ansteigen. Nitrate können die Krebsrate erhöhen oder tödliche Herzfehler bei Kindern auslösen (Blue Baby Syndrome). Am Institut für Materialchemie der TU Wien wird eine Möglichkeit erforscht, die schädlichen Substanzen einfach und rasch wieder aus dem Wasser zu entfernen: Durch spezielle Katalysatoren sollen die Nitrate in molekularen Stickstoff und Wasser umgewandelt werden. Wie dieser Ablauf genau vor sich geht, konnte nun in spektroskopischen Untersuchungen untersucht werden.

Zwei Metalle gegen Nitrat In der Trinkwasseraufbereitung oder in der Abwasserklärung werden Nitrate heute hauptsächlich auf biologische Weise aus dem Wasser entfernt: Man verwendet Bakterien, die Nitrat abbauen. Allerdings brauchen diese Bakterien konstante Umgebungsbedingungen um zuverlässig arbeiten zu können. 10

Bild 2. Schema des Versuchsaufbaus: Messen mit Synchrotronstrahlung

Karin Föttinger vom Institut für Materialchemie untersucht ganz andere Methoden der Wasserdenitrierung: Sie verwendet bimetallische Katalysatoren – Kombinationen aus einem edlen und einem unedlen Metall. «In Spanien gibt es bereits erste Wasseraufbereitungsanlagen, in denen diese Methode in grossem Massstab angewandt wird», sagt Föttinger. Allerdings ist man bei dieser Technologie bis heute eher auf Versuch und Irrtum angewiesen, viele Details der beteiligten chemischen Reaktionen werden nämlich jetzt erst genau untersucht. Die Metalle bringt man als Nanopartikel auf einen Träger auf, um die aktive Oberfläche möglichst gross werden zu lassen. Verwendet werden Kupfer und ein Edelmetall – entweder Palladium oder Platin. «Wichtig ist, dass die beiden Metalle in engen Kontakt gebracht werden», erklärt Föttinger, «am besten in Form einer Legierung.» Das Kupfer wird aufoxidiert – es holt sich Sauerstoffatome des Nitrats, das damit zu Nitrit umgewandelt wird. Gleichzeitig wird molekularer Wasserstoff dazugeleitet, der vom Edelmetall aktiviert wird. Dadurch wird das Nitrit schliesslich am Edelmetall wei-

terreduziert. «Die einzelnen Teilprozesse müssen so abgestimmt werden, dass als Endprodukt Stickstoff und Wasser entstehen», erklärt Karin Föttinger. Der Prozess darf nicht an einem Punkt stehenbleiben, an dem noch schädliches Nitrit vorhanden ist, er darf aber auch nicht so weit getrieben werden, dass sich der Stickstoff am Ende mit zu viel Wasserstoff verbindet und Ammonium entsteht.

Röntgenstrahlen und Infrarot Mit verschiedenen Methoden untersuchte das Team um Karin Föttinger und Marie Curie Stipendiatin Noelia Barrabes am Institut für Materialchemie, wie diese Reaktionen im Detail ablaufen: Mit einem Infrarotspektrometer wurde gemessen, welche Spezies von Stickstoffverbindungen an der Katalysatoroberfläche vorliegen. Um die Rolle des Kupfers zu untersuchen, führte das TU-Team hochauflösende Röntgenabsorptions-Messungen am Paul Scherrer Institut in der Schweiz durch. Wichtig ist, in welcher Form das Kupfer während des Prozesses vorliegt: Es kann als reines Kupfer 4/2012


(Cu), oxidiert (Cu2O oder CuO) oder als Legierung mit Platin oder Palladium vorkommen. Wir konnten uns direkt unter Reaktionsbedingungen ansehen, in welchen Verbindungen das Kupfer zu den bestimmten Zeitpunkten während der Reaktion vorliegt, diese quantifizieren und mit der gleichzeitig mitgemessenen katalytischen Aktivität korrelieren, berichtet FÜttinger. Dadurch haben wir nun einen ersten Beweis, dass metallisches Kupfer tatsächlich die entscheidende Rolle fßr den ersten limitierenden Schritt bei diesem Katalyseprozess spielt. Durch diese Untersuchungen lässt sich auch erklären, warum Palladium einen besseren Erfolg bringt als Platin: Das oxidierte Kupfer muss mÜglichst rasch und effizient wieder zum aktiven metallischen Zustand regeneriert werden. Im Palladium kann Wasserstoff auch im Inneren des Kristallgitters eingelagert sein, sagt FÜttinger. Dieses Hydrid kann dann helfen, Kupfer zu regenerieren. Wenn man die Katalysepro-

zesse im Detail versteht, kÜnnen sich die Methoden weiter verbessern lassen – fßr eine einfache und sichere Aufbereitung von sauberem, gesunden Trinkwasser. Quelle: TU Wien Originalpublikation Jacinto Så et al., The oxidation state of copper in bimetallic (Pt-Cu, Pd-Cu) catalysts during water denitration, Catal. Sci. Technol., 2012, Advance Article, doi: 10.1039/C2CY00461E Kontakt Dr. Karin FÜttinger Institut fßr Materialchemie Technische Universität Wien Getreidemarkt 9 A-1060 Wien Telefon +43 (0)1 58801 165110 karin.foettinger@tuwien.ac.at www.tuwien.ac.at

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NEWS

Bild: KPMG

Sandmeyer Award 2012 für Forscherteam von Solvias

Die Preisträger Andreas Boudier, Dietmar Flubacher, Pierre Martin, Dirk Spielvogel and Markus Müller

Die Schweizerische Chemische Gesellschaft hat ein Forscherteam von Solvias mit dem Sand-

meyer Award 2012 – sponsored by KPMG ausgezeichnet. Das Team entwickelte im Auftrag

von Sanofi Pasteur einen neuartigen, effizienten und vollsynthetischen Zugang zu Protoporphyrin IX, einer Vorstufe des Blutfarbstoffs. «Wir haben damit die konzeptionell neuartige, industriell entwickelte Synthese von Porphyrinen ausgezeichnet», begründet E. Peter Kündig, Präsident der Schweizerischen Chemischen Gesellschaft (SCG), die Wahl. «Diese Zubereitungen sind völlig frei von Verunreinigungen tierischen Ursprungs, was eine echte Verbesserung der Herstellung von Protopor-

phyrin-IX-Derivaten darstellt». Das Forscherteam besteht aus Dirk Spielvogel, Dietmar Flubacher, Andreas Boudier, Markus Müller und Pierre Martin aus der Abteilung der chemischen Entwicklung und Katalyse der Solvias AG. Solvias ist eines der führenden Dienstleistungsunternehmen für Fragestellungen in der Analytik und Synthese rund um die Entwicklung und Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe. Quelle: KPMG

Martin Vetterli neuer Forschungsratspräsident des SNF position Ende 2012 nach acht Jahren abgeben wird. Als langjähriger Vize-Rektor der EPFL (2004–2011) und ehemaliges Mitglied des Schweizerischen Wissenschafts- und Technologierats (2000–2004) kennt er die Schweizer Hochschul- und Forschungspolitik bestens. Zudem ist er als Gründungsdirek tor des Nationalen Forschungsschwerpunkts «Mobile Informations- und

Kommunikationssysteme» (NFS MICS) gut mit dem SNF und mit Forschung über die Disziplinengrenzen hinweg vertraut. Für seine Forschung in den Bereichen Elektrotechnik, Computerwissenschaften und Angewandte Mathematik wurde er mehrmals national und international ausgezeichnet, unter anderem 1996 mit dem Nationalen Latsispreis. Quelle: SNF

Martin Vetterli

im Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Als Forscher befasst er sich mit der Modellierung und der modellgestützten Optimierung und Regelung von energietechnischen und mechatronischen Systemen. Für ETH-Ratspräsident Fritz Schiesser wird mit Guzzella eine Persönlichkeit neues Mitglied der Schulleitung der ETH Zürich, die einen überzeugenden, über die Wissenschaft hinaus reichenden Leistungsausweis besitzt und ein geeigneter Nachfolger von Heidi Wunderli-Allenspach ist. «Aufgrund seiner Forschertätigkeit ist Lino Guzzella inter-

national bestens vernetzt und anerkannt», sagt Schiesser. «In der Schweiz beteiligt sich Lino Guzzella massgeblich an der Energiedebatte; er pflegt dazu nicht nur einen praxisbezogenen Kontakt zur Industrie, sondern engagiert sich auch im Rahmen der Kommission für Technologie und Innovation für den Technologietransfer.» Für das Amt entscheidend, betont der ETH-Ratspräsident, sei allerdings auch noch etwas anderes, worüber Guzzella in hohem Mass verfüge: nämlich Enthusiasmus für die Lehre. Text: Norbert Staub, ETH Life (gekürzt)

Bild: Beat Brechbühl/SNF

Der Ingenieurwissenschaftler Martin Vetterli, ordentlicher Professor für Kommunikationssysteme und Dekan der School of Computer and Communication Sciences an der ETH Lausanne, ist vom Ausschuss des Stiftungsrats des SNF für die Amtsperiode 2013 bis 2016 zum Präsidenten des Nationalen Forschungsrats gewählt. Er wird die Nachfolge von Dieter Imboden antreten, der diese Schlüssel-

Bild: ETH Zürich

Lino Guzzella wird Rektor der ETH

Lino Guzzella wird sein Amt als neuer Rektor der ETH am 1. August 2012 antreten.

Der ETH-Rat hat Lino Guzzella, ETH-Professor für Thermotronik, zum Mitglied der Schulleitung gewählt. Er ist damit ETH12

Präsident Ralph Eichlers Antrag gefolgt. Guzzella tritt in die Fussstapfen von Heidi WunderliAllenspach, die Ende Juli 2012 altershalber zurücktritt. Ralph Eichler hatte den Vorschlag der Gesamtprofessorenkonferenz der ETH Zürich unterstützt, die Guzzella im letzten Dezember mit 373 von 400 Stimmen als neues, für die Lehre zuständiges Schulleitungsmitglied portierte. Gewählt ist der 1957 geborene Professor, der Schweizer und italienischer Staatsangehöriger ist, für eine Amtsdauer von vier Jahren. Guzzella ist seit 1999 ordentlicher Professor für Thermotronik

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Bild: Tim Liedl/LMU

Bild 1. Rechts- und linksgängige Nanowendeltreppen modifizieren zirkular polarisiertes Licht unterschiedlich.

Massgeschneiderte optische Materialien aus DNA

Licht modifizierende Nanopartikel Im menschlichen Körper trägt ein Doppelstrang aus Desoxyribonukleinsäure-Bausteinen, die sogenannte DNA, die Erbinformation. Aus künstlichen DNA-Molekülen hat nun ein von Wissenschaftlern des Exzellenzclusters Nanosystems Initiative Munich geleitetes internationales Team nanostrukturierte Materialien hergestellt, mit denen sie massgeschneidert sichtbares Licht modifizieren können.

Als vor einigen Jahren die Technik des DNAOrigami entdeckt wurde, war die Begeisterung gross. Mit dieser Technik konnten die Wissenschaftler gezielt Nanoteilchen mit definierter Form und Grösse bauen. Doch echte Anwendungsmöglichkeiten, wie etwas Nanopinzetten, schienen bisher in weiter Ferne zu liegen. Einem internationalen Team unter der Führung von Tim Liedl, Ludwig-Maximilians-Universität München, und Friedrich Simmel, Technische Universität München, gelang es nun, aus DNABausteinen optisch aktive Nanoteilchen zu bauen, die für die gezielte Modifikation von Licht genutzt werden könnten. Die Kopplung von Licht und Nanostrukturen könnte helfen, optische Sensoren für Medizin und Umwelttechnik um ein Vielfaches kleiner und empfindlicher zu machen. Doch, im Vergleich zu den nur wenige Nanometer grossen Nanostrukturen, ist eine 4/2012

Lichtwelle mit ihrer Wellenlänge zwischen 400 und 800 Nanometern geradezu riesig. Wirken kleinste Strukturen aber in einer ganz bestimmten Art und Weise zusammen, können theoretisch auch kleine Objekte sehr gut mit Licht in Wechselwirkung treten. Mit herkömmlichen Methoden war es aber nicht möglich, solche dreidimensionalen Strukturen mit Nanometerpräzision in genügender Menge und Reinheit herzustellen. «Mit dem DNA-Origami haben wir nun eine Methode gefunden, die alle diese Anforderungen erfüllt. Sie erlaubt es uns, die dreidimensionale Form des entstehenden Objekts auf den Nanometer genau vorherzubestimmen», sagt Simmel, Inhaber des Lehrstuhls für Biomolekulare Systeme und Bionanotechnologie an der TU München. «Allein programmiert durch die Abfolge der Grundbausteine, falten sie sich die Nano-

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BIOWISSENSCHAFTEN

bausteine von alleine zu den gewünschten Strukturen.» Dem Team um Simmel gelang es, Nano-Wendeltreppen mit einer Stockwerkshöhe von 57 Nanometern und einen Durchmesser von 34 Nanometern herzustellen, an die in regelmässigen Abständen Goldpartikel mit einem Durchmesser von zehn Nanometern angehängt sind. An der Oberfläche der Goldpartikel reagieren die Elektronen mit dem elektromagnetischen Feld des Lichts. Der geringe Abstand der Partikel sorgt dabei dafür, dass die Goldpartikel eines DNA-Strangs zusammenwirken und die Wechselwirkungen um ein Vielfaches verstärken. Alexander O. Govorov, theoretischer Physiker an der Ohio University in Athens, USA, hatte vorausgesagt, dass der Effekt von Abstand, Grösse und Beschaffenheit der Metallpartikel abhängen sollte. Mithilfe der DNA-Origami-Methode bauten die Münchener Physiker daher Nanostrukturen auf, bei denen sie diese Parameter variierten.

Die Ergebnisse dieser Experimenten bestätigten die Voraussagen ihrer Kollegen voll und ganz: Wässrige Lösungen von Nanowendeltreppen mit Rechts- und mit Linksgewinde unterscheiden sich sichtbar in ihrer Wechselwirkung mit zirkular polarisiertem Licht. Wendeltreppen mit grösseren Partikeln zeigen eine deutlich stärkere optische Antwort als solche mit kleineren. Grossen Einfluss hat auch die chemische Zusammensetzung der Partikel: Überzogen die Physiker die Goldpartikel mit einer zusätzlichen Silberschicht, so verschob sich die optische Resonanz vom roten in den kurzwelligeren blauen Bereich. Im Zusammenspiel zwischen den theoretischen Berechnungen und den Möglichkeiten des DNA-Origami sind die Wissenschaftler nunmehr in der Lage nanooptische Materialien mit genau spezifizierbaren Eigenschaften herzustellen. Wohin ihre Forschung in Zukunft führen könnte, erklärt Liedl: «Wir werden jetzt untersuchen, ob

sucht eine(n)

wir mit dieser Methode auch den Brechungsindex der von uns hergestellten Materialien beeinflussen können. Materialien mit negativem Brechungsindex könnten zum Beispiel für die Entwicklung neuartiger optischer Linsensysteme, sogenannter Superlinsen, genutzt werden.» Quelle: TU München Originalpublikation Anton Kuzyk et al., «DNA-based self-assembly of chiral plasmonic nanostructures with tailored optical response», Nature 483, 311–314 (2012). Kontakt Prof. Dr. Friedrich C. Simmel Biomolekulare Systeme und Bionanotechnologie Technische Universität München Am Coulombwall 4a, CH-85748 Garching Telefon +49 (0)89 289 11611 simmel@tum.de, www.e14.ph.tum.de

REDAKTOR(IN)

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SIGWERB

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Bild: Pixelio, K. Gerhardt

Das Medienkonzept ChemieXtra (Fachzeitschrift und Internetportal) versteht sich als Informationsplattform für die gesamte Chemie-, Pharma- und Life Science-Branche sowie angrenzende Bereiche. Die Fachzeitschrift erscheint zehn Mal jährlich und erreicht mit einer Auflage von 12’000 Exemplaren die Entscheidungsträger der Branchen im Management, Betrieb und Labor. Auf www.chemiextra.com publizieren wir aktuelle News, das Lieferantenverzeichnis, Messe- und Veranstaltungskalender und vieles mehr. Die Aufbereitung der redaktionellen Inhalte – sowohl für die Fachzeitschrift wie auch für das Internetportal – ist einer der wichtigsten Pfeiler in unserer verlegerischen Tätigkeit. Wir suchen eine kontaktfreudige und kommunikative Persönlichkeit aus der Chemie-, Pharma-, oder Life Science-Branche, die sich durch Fachkompetenz auszeichnet und Freude am geschriebenen Wort resp. einer journalistischen Tätigkeit mit sich bringt. Die aktive Beschaffung von qualitativ hochstehenden Fachartikeln, die fachliche Beurteilung und das Redigieren von Beiträgen gehören genauso zu Ihren Aufgaben, wie das Verfassen von Reportagen und Meldungen. Stilsicheres Deutsch sowie gute Englisch- und Französischkenntnisse werden ebenfalls vorausgesetzt. Als Redaktor(in) von ChemieXtra können Sie vom Homeoffice aus agieren und Ihre Aufgaben mit grosser Selbständigkeit ausführen. Zudem bieten wir eine zeitgerechte Entlöhnung, flexible Arbeitszeiten und einen Eintritt nach Vereinbarung. Wir legen Wert auf Teamwork, Dynamik, und Innovationen – wir bieten unseren Lesern und Inserenten EXTRAS. Haben wir Ihr Interesse geweckt? Unser Geschäftsleiter, Andreas A. Keller, freut sich auf Ihre Bewerbungsunterlagen, die Sie gerne auch in elektronischer Form (info@sigwerb.com) einreichen können.

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BIOWISSENSCHAFTEN

Die Öffnung des Ionenkanals mit Licht

Optogenetisches Werkzeug entschlüsselt

Bild: Lehrstuhl für Biophysik

Nervenzellen mithilfe von Licht kontrollieren: Das ermöglicht die Optogenetik. Sie erlaubt mit bisher unerreichter räumlicher und zeitlicher Präzision beispielsweise neurobiologische Prozesse zu untersuchen. Das Schlüsselwerkzeug der Optogenetik ist das lichtaktivierbare Kanalrhodopsin. Biophysiker aus Bochum und Berlin haben in einem interdisziplinären Ansatz jetzt den Schaltmechanismus aufklären können.

Bild 1. Kanalrhodopsin: Das Bochumer Homologiemodell sagte die Struktur eines Kanalrhodopsins so gut vorher, dass sogar Aussagen zur Funktion getroffen werden konnten. Die Abbildung zeigt die Vorhersage im Vergleich zur späteren Kristallstruktur.

Bisher war wenig über die Funktionsweise des Proteins Kanalrhodopsin bekannt – insbesondere darüber, wie sich der Kanal öffnet. Ein tieferes Verständnis ist jedoch Voraussetzung, um das lichtgesteuerte Protein für neurobiologische Anwendungen gezielt einsetzen zu können. In einem neuen fachübergreifenden Ansatz haben Bochumer Wissenschaftler um Klaus Gerwert (Lehrstuhl für Biophysik an der RUB) und ihre Berliner Kooperationspartner den Schaltmechanismus herausgearbeitet. Das Ergebnis: Die durch Licht induzierte Veränderung der Aminosäure Glutamat 90 (E90) löst ein verstärktes Eindringen von 4/2012

Anstelle von Schutzbrille und Laborkittel nutzten die beiden Biophysiker Kirstin Eisenhauer und Steffen Wolf am BiophysikLehrstuhl Hochleistungsrechner, um zu simulieren, wie der Protonierungswechsel des Glutamats den Kanal öffnet und Wassermoleküle eindringen lässt. Die Arbeit bekommt gerade jetzt eine besondere Bedeutung, weil japanische Forscher kurz nach der Bochumer Vorabveröffentlichung im Internet die dreidimensionale Struktur eines Kanalrhodopsins in «Nature» ebenfalls online veröffentlichten. «Die Strukturarbeit bestätigt eindrucksvoll unsere biomolekularen Simulationen und die Schlüsselrolle der Aminosäure E90 für das Schalten des Kanals», sagt Gerwert. «Wir sind daher besonders stolz darauf, in diesem international sehr kompetitiven Feld die Nase vorn gehabt zu haben.» Die Optogenetik wurde 2010 in «Nature Methods» als «Method of the year» ausgezeichnet. Forschern ist es mit dieser Methode zum Beispiel gelungen, bei blinden Mäusen die Sehkraft wiederherzustellen. Quelle: Ruhr-Universität Bochum

Drei Methoden kombiniert

Originalpublikation Kirstin Eisenhauer et al., «In Channelrhodopsin-2 Glu-90 Is Crucial for Ion Selectivity and Is Deprotonated during the Photocycle», J. Biol. Chem. 287, 6904–6911 (2012)

Die RUB-Biophysiker Jens Kuhne und Erik Freier konnten mittels zeitaufgelöster Infrarotspektroskopie erstmals zeigen, dass der Kanal durch die Deprotonierung der Aminosäure Glutamat 90 (E90) geöffnet wird. Ergänzend bestätigen elektrophysiologische Experimente der Berliner Forscher, dass eine Mutation der Aminosäure zu einer veränderten Ionendurchlässigkeit des Proteins führt.

Kontakt Prof. Dr. Klaus Gerwert Lehrstuhl für Biophysik Ruhr-Universität Bochum Universitätsstrasse 150 D-44780 Bochum Telefon +49 (0)234 32 24461 gerwert@bph.rub.de, www.bph.rub.de/D-

Wassermolekülen aus, sodass das Protein gezielt Ionen durch die Zellmembran leiten kann.

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BIOWISSENSCHAFTEN

Archaeen glänzen mit Weltrekord

Die schnellsten Lebewesen der Welt

Bild: Gerhard Wanner (LMU München)

Archaeen (einzellige Mikroorganismen) sind die schnellsten Lebewesen der Welt. Dies haben jetzt Reinhard Wirth und Bastian Herzog vom Archaeenzentrum der Universität Regensburg nachgewiesen. Sie untersuchten dafür das Schwimmverhalten verschiedener Archaeen. Nach Ansicht der beiden Forscher ist Schnelligkeit für die Mikroorganismen überlebensnotwendig, um sich an ihre extremen Umweltbedingungen anpassen zu können.

Bild 1. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Methanocaldococcus villosus, dem schnellsten Organismus auf der Erde. Die kugelförmige Zelle besitzt mehr als 50 Fortbewegungsorganellen (Geisseln) und ist etwa 1µm dick.

Mit Sprintgeschwindigkeiten von 110 km/h und mehr gilt der Gepard als das schnellste Landtier der Welt. In luftigen Höhen scheint der Wanderfalke mit mehr als 300 km/h im Sturzflug unschlagbar zu sein. Allerdings benachteiligt die Masseinheit «km/h» gerade die kleinen und Kleinstlebewesen. Bleibt man «fair» und misst Geschwindigkeit in der relativen Einheit «bps» (= bodies per second, Körperlängen pro Sekunde), dann finden sich im Wasser noch weitaus bemerkenswertere Leistungen. Hier sind es die Archaeen, die sich besonders hervortun. Die Regensburger Biologen Wirth und Herzog konnten zeigen, dass zwei Archaeenarten – Methanocaldococcus jannaschii und Methanocaldococcus villosus – auf Geschwindigkeiten von 400 bis 500 bps kommen. Zum Vergleich: Ein Sportwagen, der über 400 bps fahren würde, dürfte auf einer Autobahn mit mehr als 6000 km/h geblitzt werden. Damit sind die beiden Archaeenarten die mit Abstand schnellsten Lebewesen der Welt. 16

Das Schwimmverhalten von Bakterien wurde in den letzten Jahren schon intensiv analysiert. Ähnliche Studien zu Archaeen gab es allerdings noch nicht. Herzog und Wirth untersuchten in ihren Experimenten das Schwimmverhalten von sieben Archaeenarten und (zum Vergleich) eines «Standardbakteriums». Für ihre Experimente verwendeten sie ein von den Werkstätten der Universität Regensburg gebautes Thermomikroskop, das Untersuchungen bei bis zu 95 Grad Celsius ermöglicht. Methanocaldococcus jannaschii und Methanocaldococcus villosus stachen mit ihren Geschwindigkeiten hervor: Methanocaldococcus jannaschii schwamm bis zu 590 µm/s, während es Methanocaldococcus villosus auf 470 µm/s bringt. Da aber die erste Art eine Länge von ungefähr 1,5 µm aufweist und die zweite nur etwa 1 µm misst, ist die Relativgeschwindigkeit von Methanocaldococcus villosus am höchsten. Diese Art wurde zudem in den Laborräumen von Wirth durch Annett Bellack vom Regensburger Archaeenzentrum isoliert bzw. «entdeckt».

Unterschiedliche Schwimmstile Die Regensburger Wissenschaftler konnten bei einigen Archaeenarten unterschiedliche Schwimmstile beobachten. Neben einem sehr schnellen, mehr oder weniger geradlinigen Stil beherrschen die Archaeen auch einen langsameren Zickzackkurs. Letzteren setzen sie scheinbar dann ein, wenn sie sich in der Nähe von Oberflächen befinden. «Die Kombination der beiden Schwimmstile lässt uns vermuten, dass Archaeen ihre Schnelligkeit dazu nutzen, um sich in einem für sie günstigen Habitat zu halten und so zu überleben», erklärt Wirth.

Dabei könnten die Umweltbedingungen kaum feindlicher sein. Viele Archaeen leben in der Nähe von «Schwarzen Rauchern» (black smokers) im Ozean – heissen Quellen am Grund der Tiefsee, an deren Mündung das mineralreiche Wasser Temperaturen von über 400 Grad Celsius erreichen kann. Der extreme Druck, unter dem das Wasser aus der Quelle schiesst, kann die Archaeen in einem Bruchteil von Sekunden in das tödlich-kalte Wasser des Ozeans befördern. «Mit ihren Geisseln halten sich die Archaeen in einer für sie optimalen Zone – zwischen der Tiefsee mit etwa 2 Grad Celsius und dem Inneren des Quellausgangs. Die Geisseln sind dabei nicht nur Antrieb, sondern auch wichtiges Werkzeug, wenn es darum geht, an Oberflächen in den bevorzugten Wachstumszonen anzuhaften», bemerkt Wirth. Die Mikroorganismen können sich so auf erstaunliche Weise an Lebensräume anpassen, die für andere «Erdlinge» tödlich wären. Quelle: Universität Regensburg Originalpublikation Bastian Herzog and Reinhard Wirth, «Swimming Behavior of Selected Species of Archaea», Appl. Environ. Microbiol. 78, 1670–1674 (2012). Kontakt Prof. Dr. Reinhard Wirth Universität Regensburg Institut für Biochemie, Genetik und Mikrobiologie Universitätsstrasse 31 D-93053 Regensburg Telefon +49 (0)941 943-1825 Reinhard.Wirth@biologie.uni-regensburg.de www.biologie.uni-regensburg.de 4/2012


NEWS

Bild: Roche

Zweiter Gesundheitszug in Südafrika in Betrieb Minister für öffentliche Unternehmen der Republik Südafrika und Brian Molefe, Group Chief Executive von Transnet, statt. Der Phelophepa-Gesundheitszug, der anfangs aus drei umgebauten und medizinisch ausgestatteten Phelophepa, der mobile Gesundheitszug Eisenbahnwaggons bringt Woche für Woche primäre Gesund- bestand, ist mittlerheitsorsorge in ein anderes Dorf in Südafrika. weile zu einer Klinik Die Transnet Foundation und auf Schienen mit 18 Waggons Roche haben gemeinsam einen angewachsen und bietet Menzweiten Phelophepa-Gesund- schen im ländlichen Südafrika heitszug in Betrieb genommen. eine medizinische Versorgung. Die Einweihung fand in Mount Mit dem Start des zweiten Zuges Ruth nahe East London, Südaf- verdoppeln sich die Kapazitäten rika, in Anwesenheit von Franz des Phelophepa-Programms, Humer, Verwaltungsratspräsi- um noch mehr Menschen in dent von Roche, Malusi Gigaba, entlegenen Gebieten des Lan-

des zu erreichen, die nur unzureichenden Zugang zur Gesundheitsversorgung haben. Die finanzielle Unterstützung durch Roche wurde erhöht und umfasst nun eine Klink zur Grundversorgung, die ein Diabetesprogramm und eine Krebsklinik, eine Apotheke, Schulgesundheitsdienste und Ausbildungsprogramme für Gesundheitshelfer und Personal sowohl des ersten als auch des neuen Zuges einschliesst. Über 5,5 Millionen Menschen konnten seit 1994 von den Diensten des Gesundheitszuges profitieren, darunter auch die Teilnehmer zweier gross angelegter HIV/Aids-Aufklärungskampagnen sowie über 20 000 angehende Ärzte und Pflegekräfte, die die Gelegenheit erhielten,

sich medizinisch weiterzubilden. Der Phelophepa-Zug (der Name bedeutet so viel wie «gute und saubere medizinische Versorgung») ist eine «Klinik auf Schienen», die seit 1994 den Menschen in entlegenen Gebieten Südafrikas medizinische Hilfe anbietet. Der Zug ist 36 Wochen pro Jahr unterwegs und besucht Regionen mit unzureichendem Zugang zu medizinischen Diensten. Zum Personal des Zuges gehören 20 Stammmitarbeitende und bis zu 30 Medizinstudenten, die sich auf eine berufliche Laufbahn in verschiedenen medizinischen Fachrichtungen vorbereiten und ein freiwilliges Praktikum von jeweils zwei Wochen absolvieren. Quelle: Roche

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NEWS

Nanofiltration für Wasseraufbereitung im Tagebau

Bild: Siemens

gar über hunderttausend Kubikmeter Wasser. Minenabwässer sind teilweise stark säurehaltig, was auch zur Auswaschung von Metallen beiträgt. In Chile bauen Minenbetreiber Meerwasserentsalzungsanlagen und pumpen Wasser von der Küste in die 3000 Meter hoch gelegenen Abbaugebiete. Das Abwasser dient auch als Transportmedium zur Ablagerung von feinkörnigen Rückständen in grossen Restseen.

Siemens hat mit der Technischen Universität Bergakademie Freiberg eine Anlage zur Reinigung von Abwässern im Tagebau entwickelt. Eine Pilotanlage für die neue Reinigungstechnik ist in einer Kupfermine in Chile installiert.

Siemens hat mit der Technischen Universität Bergakademie Freiberg eine Anlage zur Reinigung von Abwässern im Tagebau entwickelt. Eine Pilotanlage

IN KÜRZE ■ «50 Jahre Knaur – Pure Neugier» unter diesem Motto stand das diesjährige International Distributors Meeting in BerlinZehlendorf, an dem 78 Teilnehmer aus 40 Ländern teilnahmen. Diese konnten sich wieder an einem interessanten Programm mit Präsentationen, Workshops, Vorträgen und Trainingsmöglichkeiten an den Knaur-Systemen erfreuen. Ein Schwerpunkt war zum Beispiel die Geräteserie Bioline für die Biochromatografie. Viele Vertreter sehen speziell für die präparativen Contichrom-Systeme gute Verkaufsaussichten. ■ Rund zwei Millionen Euro hat die Garlock GmbH in den Aufbau einer PTFE-Fertigung in Neuss investiert. In einer 650 Quadratmeter grossen, neu errichteten Halle produziert Garlock seit März 2012 Bauteile aus PTFE (Polytetrafluorethylen) mit 18

für die neue Reinigungstechnik ist in einer Kupfermine in Chile installiert. Kupferminen verbrauchen pro Tag zehntausende, einzelne so-

IN KÜRZE

modernster Technologie. Zum Einsatz kommen die Bauteile in Zwischenflanschklappen, mit denen Rohrleitungen abgesperrt werden beziehungsweise der Durchfluss reguliert wird. Nahezu alle grossen Chemieunternehmen in Europa verwenden Garlock-Armaturen. ■ Messer gewinnt seit November die Edelgase Krypton und Xenon aus einer neuen Produktionsanlage bei der chinesischen Tochtergesellschaft Hunan Xianggang Messer. Beide Gase zählen zu den seltensten Elementen, die auf der Erde vorkommen. Ihr Anteil in der Atmosphäre beträgt lediglich etwa 1,2 ppm. Die Edelgase reichern sich bei der Luftzerlegung im flüssigen Sauerstoff an. Aus 24 000 Kilogramm Flüssigsauerstoff können mit der Anlage pro Tag 9,4 Kilogramm der Edelgase gewonnen werden. Das hergestell-

In der mobilen Pilotanlage von Siemens durchläuft das kontaminierte Wasser zwei Reinigungsstufen: Zunächst entfernt ein Mikrofilter Partikel, die grös-

IN KÜRZE

te Gasgemisch besteht zu 90 Prozent aus Krypton und zu 10 Prozent aus Xenon. ■ Boehringer Ingelheim hat ihre Standorte für mikrobielle Technologie in Wien und für Zellkultur in Biberach weiter ausgebaut: Investitionen von etwa 17 Millionen Euro ermöglichten die Erweitung von Unternehmensbereichen wie Verfahrensentwicklung und Qualitätskontrolle mit neuesten Technologien. Damit bietet Boehringer Ingelheim ein erweitertes Leistungsangebot entlang der gesamten biopharmazeutischen Prozesskette. ■ Evonik Industries, Essen, und das Leibniz-Institut für Katalyse e.V. (Likat) bauen ihre Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Katalyseforschung langfristig aus. Dazu hat der Geschäftsbereich Advanced Intermediates von

ser als ein tausendstel Millimeter sind. Im nächsten Schritt, der Nanofiltration, wird das Wasser durch eine Membran mit Nanoporen geführt, sodass die Schadstoffe abgetrennt werden. Übrig bleibt Wasser höchster Qualität und ein kontaminiertes Konzentrat, das entsorgt werden muss. Die Pilotanlage kann nur knapp 100 Kubikmeter Wasser pro Tag reinigen. Siemens nutzt sie zur Demonstration des Verfahrens und zur Analyse der Abwässer. Die Daten dienen als Grundlage für das Design der eigentlichen Reinigungsanlage.

Quelle: Siemens

IN KÜRZE Evonik ein neues Labor am Likat eingerichtet, in dem Katalysatoren entwickelt und für bestehende Herstellungsprozesse weiter optimiert werden sollen. Evonik stellt dafür einen hohen Investitionsbetrag zur Ver fügung. Das Likat erforscht und entwickelt homogene und heterogene Katalysatoren sowie katalytische Verfahren und Technologien. ■ Jedes Jahr kürt die Fachzeitschrift «Environmental Science & Technology» aus ihren Veröffentlichungen – allein 1500 im Jahr 2011 – die besten wissenschaftlichen Arbeiten. Dieses Jahr wurde ein Beitrag von Empa-Forschern als «Best Paper» in der Kategorie «Policy Analysis» ausgezeichnet. Die Wissenschaftler hatten untersucht, wie hoch der Anteil an eingeschränkten Stoffen in den Kunststoffkomponenten von Elektro- und Elektronikschrott ist. 4/2012


R-UB

NEWS

ProMinent Schweiz übernimmt Techema

Bild: ProMinent

ProMinent Schweiz hat die Techema AG rückwirkend per 1. Januar 2012 übernommen und damit ihre Marktposition sowie das bestehende Vertriebsnetz weiter ausgebaut.

Rüdiger Kaulbach – neuer Geschäftsführer der Techema AG

Die Techema AG ist seit über 50 Jahren auf dem Schweizer Markt tätig. Das Angebot setzt sich zusammen aus Produkten wie Pumpen, Schlauchquetschpumpen, Dosierpumpen und Berstscheiben, auch kunden-

spezifischen. Techema wird als selbständige Tochter der ProMinent Schweiz weitergeführt. Langfristig festigt ProMinent damit ihre Marktposition bei Anwendungen mit Produkten wie Dosierpumpen und ebenso im Marktsegement Transfer- und Verdrängerpumpen. Zusätzlich sichert sich ProMinent eine lokal verankerte Position im Raum Basel für mehr Kundennähe. ProMinent Schweiz wurde als erste Niederlassung vor mehr als 40 Jahren gegründet. Die ProMinent-Gruppe ist mit leistungsstarken Prozesspumpen «Komplett-Anbieter» im Segment Dosierpumpen mit den meisten Niederlassungen weltweit. Es können Dosiermengen von bis zu 40 000 l/h realisiert werden, teilweise mit maximalen Drücken von bis zu 3 000 bar. Quelle: PromMinent Schweiz

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Depressionen die Stirn bieten mit Botulinumtoxin Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und der Universitären Psychiatrischen Kliniken (UPK) Basel haben erstmals in einer randomisierten und kontrollierten Studie gezeigt, dass einmalig im Bereich der Stirn injiziertes Botulinumtoxin die Symptome einer Depression schnell, deutlich und anhaltend lindern kann. Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse im «Journal of Psychiatric Research» veröffentlicht. An der Studie nahmen 30 Patientinnen und Patienten teil. Ihre Depression bestand zum Teil bereits seit langer Zeit und hatte sich unter Behandlung mit Antidepressiva nicht ausreichend gebessert. Die Hälfte von ihnen 4/2012

erhielt Botulinumtoxin, die anderen eine Placeboinjektion. Bereits nach zwei Wochen waren die Patienten der Botulinumtoxingruppe weniger depressiv. Nach sechs Wochen hat te sich bei 60 Prozent von ihnen die Schwere der Depressionssymptome mindestens halbiert. Dieser Effekt verstärkte sich weiter bis zum Ende der Studie nach 16 Wochen. In der Placebogruppe besserten sich die Symptome nur geringfügig. Die Messung bestand in einer Selbst- und Fremdbeurteilung von depressiven Symptomen wie gedrückter Stimmung, vermindertem Antrieb und Freudlosigkeit. Quelle: Universität Basel

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Bild: Paul Scherrer Institut/F. Reiser

Bild 1. Ausrichten des fs-Lasers für das Experiment zur Magnetisierungsdynamik in FeRh (Strahllinie FEMTO an der SLS)

Erkenntnisse für die Computerindustrie

Magnetisieren ist langsamer als Entmagnetisieren

Magnetismus ist eines der Phänomene, bei denen der Mensch Naturkräfte unmittelbar erfährt. Kinder kuppeln die Waggons der Brio-Eisenbahn durch Magnete, Erwachsene pinnen Notizen mit Magneten an den Kühlschrank, und in Elektroautos setzen Magnete Strom in Bewegung um. Physiker sind von der Kraft der Magnete seit deren Entdeckung in der Antike fasziniert und wollen sie verstehen. Vor rund 20 Jahren haben sie herausgefunden, wie lange es dauert, ein Material vom magnetischen in den nichtmagnetischen Zustand zu überführen. Forscher des PSI haben nun zusammen mit Kollegen aus Deutschland und den USA den gegenteiligen Prozess untersucht, also das «Anschalten» des Magnetismus. Sie konnten dabei zeigen, dass 20

es etwa 0,3 Milliardstelsekunden dauert, bis die Metalllegierung Eisen-Rhodium magnetisiert ist. Für die Forscher ist das eine vergleichsweise lange Zeit. Denn das «Anschalten» von Magnetismus dauert 300 Mal länger als das «Ausschalten», wie sie mit ihren Experimenten nachweisen können. «Es ist wie beim Hausbau: Es nimmt mehr Zeit in Anspruch, ein Haus zu bauen als es abzureissen», sagt PSI-Forscher Christoph Quitmann, der das Experiment vor fünf Jahren angeregt hat und seither leitet. Die Forscher hat nicht nur interessiert, wie schnell Eisen-Rhodium vom nichtmagnetischen in den magnetischen Zustand übergeht, sondern auch, wie sich dabei der Magnetismus im Material aufbaut. Jedes

Bilder 2 bis 5: PSI

Wenn die Metalllegierung Eisen-Rhodium magnetisiert wird, dauert der Prozess deutlich länger als der gegenläufige Vorgang der Entmagnetisierung. Diese Erkenntnis haben Forscher des Paul Scherrer Instituts PSI in Villigen zusammen mit einem internationalen Forscherteam gewonnen. Der Aufbau des Magnetismus erfolgt in zwei Schritten: Zunächst bilden sich kleine magnetische Regionen, jedoch zeigt das Magnetfeld in zufällige Richtung. Dann erst drehen sich diese Bereiche in eine gemeinsame Richtung. Die Erkenntnisse sind relevant für die Computerindustrie: Sie zeigen, welche Prozesse die Eigenschaften magnetischer Datenspeicherung begrenzen und wo es Potenzial für Verbesserung gibt.

Bild 2. Unmagnetischer Zustand von FeRh (Eisen-Rhodium) beim Eintreffen des Laserpulses. Die atomaren Kompassnadeln der Eisenatome sind antiparallel ausgerichtet, daher ist kein Magnetismus messbar.

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F O R S C H U N G S W E LT

Beobachtung mit Röntgenund Laserstrahlen

Bild 3. Phase 1 – Nukleation: Unmittelbar auf den Laserpuls folgend (~30 Pikosekunden) bilden sich erste Domänen (rot), in denen die atomaren Kompassnadeln des Eisens in die gleiche Richtung zeigen. Allerdings sind diese Domänen noch beliebig orientiert. In den roten Bereichen ist der Abstand der Eisenatome grösser, diese kann mittels Röntgenbeugung gemessen werden.

Eisenatom hat einen Spin; es benimmt sich wie eine winzige Kompassnadel. Ein Material ist magnetisch, wenn all diese Spins in die gleiche Richtung zeigen. Dann summiert sich ihre magnetische Kraft und wird messbar. Das «Anschalten» des Magnetismus ist mithin der Vorgang, die Spins (oder atomaren Kompassnadeln), die im unmagnetisierten Zustand unterschiedliche Orientierungen haben, in dieselbe Richtung zu bringen. Die PSI-Forscher konnten zeigen, dass der Magnetisierungsvorgang nicht gleichmässig abläuft, etwa von einer Seite der Materialprobe zur anderen oder vom Zentrum zum Rand, sondern in zwei Phasen. Der Magnetismus entsteht gleichzeitig, aber unabhängig in vielen kleinen Regionen des Materials, den sogenannten Domänen (Phase 1). Später (Phase 2) drehen sich die Domänen in eine gemeinsame Richtung. In Phase 1 – der sogenannten Nukleation – zeigen die Spins jeder Domäne in eine zufällige Richtung, der Magnetismus von zwei unterschiedlich ausgerichteten Domänen kann sich deshalb aufheben. In Phase 2 – der sogenannten Reorientierung – werden die Spins der Domänen in eine einzige gemeinsame Richtung gedreht. So wird die magnetische Kraft nach aussen wirksam. Die Nukleation läuft vergleichsweise rasch ab, die nachfolgende Reorientierung nimmt länger in Anspruch und bestimmt damit die Gesamtdauer des Magnetisierungsvorgangs. 4/2012

Für ihre Untersuchungen nutzten die Forscher am PSI die Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS. Die SLS ist im Prinzip ein sehr leistungsstarkes Mikroskop, das Materialuntersuchungen in kleinsten Dimensionen erlaubt. Zur Untersuchung des Magnetismus beleuchten die Forscher die Materialprobe mit einem kurzen Puls eines Röntgenstrahls. Dieser wird beim Auftreffen auf die Atome abgelenkt («gebeugt»). Aus dem Grad der Ablenkung errechnen die Forscher den Abstand der Atome. Jetzt wird die Materialprobe durch einen Laserpuls erhitzt und dadurch magnetisch. (Eisen-Rhodium wird bei 120 °C magnetisch). Nach einer kurzen Zeitverzögerung misst ein weiterer Röntgenpuls wiederum den Abstand der Atome. Dieser ist im magnetischen Zustand grösser. Mit dieser Versuchsanordnung können die Forscher beobachten, wie schnell sich der Abstand zwischen den Atomen vergrössert – und damit unmittelbar nachvollziehen, wieviel Zeit der Aufbau des Magnetismus in Anspruch nimmt.

International vernetzt Zu den Erkenntnissen rund um das «Anschalten» von Magnetismus haben die drei PSI-Forscher Christoph Quitmann, Simon Mariager und Gerhard Ingold beigetragen, dazu weitere Forscher aus Deutschland und den USA. Christian Back und sein Team von der Universität Regensburg stellten mit Messungen auf der Grundlage des elektrooptischen Kerr-Effekts fest, wie lange es braucht, bis über die ganze Probe hinweg der gleiche Magnetismus herrscht. Eric Fullerton und seine Kollegen vom der University of California in San Diego haben die Eisen-Rhodium-Proben hergestellt. Die Probe für die Experimente besteht aus einer nur gerade 500 Atome dicken Schicht aus Eisen und Rhodium. Damit die Atome der beiden Metalle regelmässig nebeneinander zu liegen kamen, wurden sie schichtenweise auf einen kristallinen Träger aufgedampft. Wo immer Computerdaten heute langzeitgespeichert werden, geschieht dies magnetisch. Um die Speicherkapazität auszureizen, sind Materialien gefragt, bei denen die Magnetisierung möglichst schnell von-

Bild 4. Phase 2 – Reorientierung: Mit der Zeit entstehen nicht nur mehr Domänen, sondern diese richten sich immer auch in die gleiche Richtung (nach oben) aus.

statten geht. Eisen-Rhodium, mit dem die PSI-Forscher bisher arbeiten, ist in Diskussion für die nächste Generation von Computer-Festplatten. «Wir untersuchen, welches die physikalisch beschränkenden Prozesse sind, wenn es um die weitere Miniaturisierung von Datenspeichern oder die Erhöhung von deren Geschwindigkeit geht», sagt PSI-Forscher Quitmann. Er und seine Kollegen werden in Zukunft weitere Materialien auf ihre Magnetisierungseigenschaften hin untersuchen. Für die Forschungsarbeit werden sie ab 2016 neben der SLS auch den Röntgenlaser SwissFEL benutzen, die Grossforschungsanlage am PSI, die zurzeit in Bau ist. Quelle: PSI

Bild 5. Endzustand: Nach etwa 300 ps (0,3 Milliardstelsekunden) haben sich die Kompassnadeln aller Eisenatome nach oben gedreht. Die gesamte Probe ist magnetisch und dies auch von aussen messbar. Da der Abstand der Eisenatome sich vergrössert hat, hat sich die Probe ausgedehnt.

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Halbleiterstrukturen von höchster Präzision

Neue Art von Halbleiterstrukturierung Forscher der ETH Zürich und des CSEM Neuchâtel haben zusammen mit italienischen Kollegen vom Politecnico di Milano und von der Università di Milano Bicocca eine neue Methode entwickelt, mit der nahezu defektfreie monolithisch aufgebaute Halbleiterstrukturen von höchster Perfektion aus völlig verschiedenen Halbleitern hergestellt werden.

Franziska Schmid Die neuartigen Strukturen können fast beliebig dick sein und werden auf kostengünstigen Halbleiterscheiben hergestellt. Diese Strukturen sind überdies nicht durch irgendwelche Verbindungstechniken aneinander gefügt, sondern monolithisch aufgebaut. Das heisst, sie bestehen aus einem Stück, was sich durch Verfahren des Schichtwachstums erreichen lässt, wie sie in der Mikroelektronik geläufig sind.

Dank der neuen Methode gelingt es, die Kristalldefekte, die üblicherweise beim Aufeinanderschichten von Lagen aus Atomen verschiedener Grösse auftreten, weitgehend zu eliminieren. Störende Substratverbiegung, verursacht durch unterschiedliche thermische Ausdehnung verschiedener Materialien, wird weitgehend vermieden. Die neue Methode unterbindet die fatale Bildung von Rissen in den Schichten, die durch thermische Spannungen entstehen.

Wie eine Tafel Schokolade Dem Verfahren liegt eine bestechend einfache Idee zugrunde: Anstelle von zusammenhängenden Schichten bestehen die Strukturen aus einem raumfüllenden Verband isolierter Kristalle. Mithilfe der Fotolithografie definieren die Forscher zunächst ein Muster von Flächen auf einer Siliciumscheibe, das einer Schokoladetafel gleicht, im Gegensatz zur Schokolade jedoch nur einige Mikrometer gross ist. Um diese Flä-

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Bild 1. Perspektifische Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme von ungefähr 8 Mikrometer hohen, in eine Siliciumscheibe geätzten Säulen.

chen herum werden danach tiefe Gräben in die Scheibe geätzt. Dadurch entstehen Substratsäulen, deren Höhe grösser ist als ihr Durchmesser (Bild 1). Anschliessend werden dreidimensionale Halbleiterstrukturen derart auf den Säulen erzeugt, dass zwischen benachbarten Kristallen stets ein minimaler Abstand eingehalten wird. Die Wissenschaftler perfektionierten ihre Methode so, dass sie 50 Mikrometer hohe, defektfreie Germaniumstrukturen auf Siliciumscheiben herstellen konnten (Bild 2). Die dabei gewonnenen Erkenntnisse lassen sich zukünftig auf viele andere Materialkombinationen anwenden.

Da sich die Zellen mit dem beschriebenen Konzept auf Siliciumscheiben herstellen liessen, könnten in Zukunft die teuren, zerbrechlichen und schweren Germaniumsubstrate durch billigere, leichtere und mechanisch stabile Siliciumsubstrate ersetzt werden. Ähnliche Kosteneinsparungen liessen sich bei Leistungshalbleitern erzielen, indem sie auf grossflächige Siliciumscheiben aufgewachsen werden. Die an den Forschungsarbeiten beteiligten schweizerischen Gruppen erfahren grosszügige Unterstützung durch das Nano-Tera Projekt Nexray, eines dessen Ziele die Entwicklung neuartiger Röntgendetektoren ist. «Das CSEM ist stolz darauf ein solches interdisziplinäres Projekt mit den Partnern CSEM, Empa und ETH Zürich zu koordinieren, das zu neuartigen Bauelementen führen wird», sagt Alex Dommann, der Programmmanager für MEMS am CSEM. Quelle: ETH

4/2012

Eine Rohrkennzeichnung ist ein komplexes Thema. Sie soll helfen, s Bedienfehler zu vermeiden s Arbeitssicherheit zu gewährleisten, s die regelmässige Wartung zu erleichtern. Deshalb ist CSF Wunderle der richtige Ansprechpartner für Ihr Unternehmen. Sicherheit in drei Stufen Als Experte in Sachen Kennzeichnungssysteme bietet CSF Wunderle ein dreistufiges Konzept. Phase eins ist die Bestandsaufnahme mit Analyse, Überprüfung der vorhandenen Dokumentation und Soll-/Ist-Vergleich. Hierbei wird der aktuelle Ist-Zustand Ihrer Anlage erfasst. Die Dokumentation erfolgt in Stufe 2 und 3. Spezifikation und Auswahl Eine plausible, funktionelle Rohrkennzeichnung erfüllt viele Faktoren. CSF Wunderle übernimmt 1. die Suche nach einem Schildmaterial, das den jeweiligen thermischen, chemischen und mechanischen Anforderungen standhält. 2. Die Auswahl der richtigen Schildergröße, die Informationsinhalte und Leseabstand berücksichtigt.

Bisher unerreichte Anwendungsmöglichkeiten Die Fähigkeit, nahezu defektfreie monolithische Halbleiterstrukturen herzustellen, eröffnet bisher unerreichte Anwendungsmöglichkeiten. Bei Röntgendetektoren können Absorber, in welchen Röntgenstrahlung in elektrische Signale umgewandelt werden, direkt auf die Ausleselektronik integriert werden. Mit Absorbern aus hohen, defektfreien Germaniumstrukturen lassen sich empfindliche, energie- und ortsauflösende Detektoren herstellen. Möglicherweise könnten dadurch die Strahlenbelastungen bei medizinischen Anwendungen drastisch gesenkt werden. Weiter lassen sich hocheffiziente gestapelte fotovoltaische Zellen aus Halbleitern herstellen, wobei sich jede Zelle für unterschiedliche Wellenlängenbereiche des Sonnenlichts eignet. Diese Art von Fotozellen werden schon heute vor allem in der Raumfahrt verwendet.

Eine Rohrkennzeichnung ist nur so gut wie der, der sie plant.

Bild 2. Perspektifische Rasterelektronenmikroskop Aufnahme von ungefähr 8 Mikrometer hohen facettierten Germaniumkristallen, welche auf den Siliciumsäulen gewachsen sind.

Originalpublikation Claudiu V. Falub et al., «Scaling Hetero-Epitaxy from Layers to Three-Dimensional Crystals», Science 335 [6074], 1330–1334 (2012). Kontakt PD Dr. Hans von Känel ETH Zürich Laboratorium für Festkörperphysik Schafmattstrasse 16 CH-8093 Zürich Telefon +41 (0)44 633 22 61 vkaenel@solid.phys.ethz.ch www.ethz.ch

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Voraussage elektronischer Eigenschaften

Ultrakalte Atome simulieren Graphen Wissenschaftler am Institut für Quantenelektronik der ETH Zürich erzeugten mit Laserstrahlen eine Honigwabenstruktur, ähnlich dem Kristallgitter von Graphen. Indem sie in diesem optischen Gitter ultrakalte Atome einfangen, können sie elektronische Eigenschaften zukunftsträchtiger Materialien simulieren, bevor diese überhaupt erforscht oder produziert sind.

Den Physikern Andre Geim und Konstantin Novoselov von der Universität Manchester gelang es 2004 erstmals Graphen herzustellen und nachzuweisen. Graphen besteht aus einer Schicht von Kohlenstoffatomen, die eine zweidimensionale honigwabenförmige Struktur bilden. Diese Anordnung verleiht Graphen eine ausserordentlich gute Strom- und Wärmeleitfähigkeit und macht es vor allem für zukünftige elektronische Bauelemente interessant. Dass die Entdecker von Graphen dafür bereits 2010 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurden, zeigt die Bedeutung des Materials.

Anreiz für die Forschung Ausschlaggebend für die besonderen Eigenschaften von Graphen ist unter anderem das Verhalten der Elektronen im sogenannten Dirac-Punkt. Im Dirac-Punkt kreuzen sich Valenz- und Leitungsband von Graphen. Die Elektronen verhalten sich in diesem Kreuzungspunkt wie masselose Teilchen, die sich mit einer effektiven Lichtgeschwindigkeit im Gitter bewegen. Kaum war das «Wundermaterial» Graphen entdeckt, beschäftigten sich Quantenwissenschaftler bereits mit der Frage, was passieren würde, wenn sich die Gitterstruktur von Graphen verändern liesse. Da dies mit natürlichem Graphen kaum möglich ist, versuchten Forscher Graphen im Experiment zu simulieren. Erstmals ist dies zwei Forschungsgruppen unabhängig voneinander gelungen. Eine der Forschungsgruppen leitet Tilman Esslinger, Professor am Institut für Quantenelektronik an der ETH Zürich und am Kompetenzzentrum Quantum Science and Technology. 24

Bild: Forschungsgruppe Tilman Esslinger/ETH Zürich

Simone Ulmer

Bild 1. Gemessene Dichteverteilungen der Kaliumatome nach Beschleunigung durch DiracPunkte (linkes und mittleres Bild) und ohne Dirac-Punkt (rechtes Bild). Die obere Reihe zeigt die entsprechenden Ausschnitte der gerechneten Bandstruktur.

Neue Materialien mit Licht und Atomen modellieren Esslinger und seinem Team gelang das Experiment, indem sie ultrakalte Kaliumatome in eine einzigartige Gitterstruktur aus Laserlicht luden: Mit einer speziellen Anordnung von mehreren Laserstrahlen, die sie senkrecht orientierten und präzise zueinander positionierten, kreierten die Forscher flexible zweidimensionale Lichtfeld-Geometrien, bis hin zur Honigwabenstruktur von Graphen. Im Experiment kühlten sie hierfür einige hunderttausend Kaliumatome in einer Vakuumapparatur auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt von – 273 Grad Celsius herunter und brachten diese fast zum Stillstand. Danach legen die Forscher das optische Gitter über die Wolke der Atome. Das Gitter hochpräzise zu regulieren war eine der grossen Herausforderungen des Experiments. «Solche Strukturen mit Laserlicht zu erschaffen, gleicht in etwa der Herausforde-

rung, ein schönes gleichförmiges Muster in einem See zu erzeugen, indem man mehrere Kieselsteine gleichzeitig an die richtige Stelle ins Wasser wirft», sagt Esslinger. Im optischen Gitter gefangen, verhalten sich die Kaliumatome wie Elektronen in der Kristallstruktur von Graphen. Indem die Forscher die Atome mit Hilfe eines magnetischen Feldes beschleunigten, konnten sie die Dirac-Punkte des Lichtkristalls identifi zieren. In diesen Punkten sind die Atome masselos – wie die Elektronen in Graphen – und können vom Valenzband ins Leitungsband wechseln, da dort die Bandlücke verschwindet. Genau diesen Übergang in das höhere Band konnten die Forscher nun beobachten, indem sie die Bewegung der Atome durch Flugzeitmessungen bestimmten. Hierfür schalteten sie das Lasergitter ab; der Lichtkristall verschwand und die Atome flogen frei im Vakuum. Über die Abbildung des Schattenwurfs der atomaren Verteilung rekonstruierten sie die Flugbahnen (Bild 1). 4/2012


In dieser Versuchsanordnung konnten die Forscher mit den Dirac-Punkten spielen. Sie verschoben diese soweit, bis sie plÜtzlich verschwanden. Auch konnten sie beobachten, wie eine leichte Veränderung der ausgeklßgelten Symmetrie des Gitters dazu fßhrte, dass die Atome am Dirac-Punkt langsam ihre Masse zurßck erhielten.

Eigenschaften zukßnftiger Materialien bestimmen Fßr die Wissenschaftler erÜffnet das Experiment vÜllig neue MÜglichkeiten auf der Suche nach nßtzlichen Materialien. Mit dieser Methode kÜnnte man in Zukunft elektronische Eigenschaften von Materialien simulieren, bevor diese ßberhaupt erforscht oder produziert sind, hofft Esslinger. Eine noch zu klärende Frage sei, was passiere, wenn die Atome stark untereinander wechselwirken – eine Situation die in Graphen bislang nicht erreicht werden konnte. Quelle: ETH Life vom 15. März 2012

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Originalpublikation Leticia Tarruell, Daniel Greif, Thomas Uehlinger, Gregor Jotzu & Tilman Esslinger, Creating, moving and merging Dirac points with a Fermi gas in a tunable honeycomb lattice, Nature 483, 303–305 (2012).

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F O R S C H U N G S W E LT

Neues zum fotoelektrischen Effekt

Elektronen surfen auf der Lichtwelle

Bilder: Universität Göttingen

In den aktuellen Experimenten von Göttinger Wissenschaftlern schlagen ultrakurze infrarote Laserpulse Elektronen aus Goldspitzen mit wenigen Nanometern Grösse heraus. Nach der Schulbuchbeschreibung des Fotoeffekts – für die Albert Einstein den Nobelpreis erhielt – dürften dabei jedoch keine Elektronen emittiert werden, weil die Energie eines Infrarot-Photons dafür nicht ausreicht. Die Forscher der Universität Göttingen haben jedoch gezeigt, dass sich die Elektronen bei sehr starken Laserfeldern und in Nanostrukturen völlig neuartig verhalten.

Bild 1. Künstlerische Sicht vom Austreten und Beschleunigen von Elektronen in stark gebündelten, intensiven Laserpulsen an einer Nanospitze

Aus einer mit Licht bestrahlten Metalloberfläche treten Elektronen aus – dieses Phänomen ist auch als fotoelektrischer Effekt bekannt. In den aktuellen Experimenten von Göt tinger Wissenschaftlern schlagen ultrakurze infrarote Laserpulse Elektronen aus Goldspitzen mit wenigen Nanometern Grösse heraus, und zwar innerhalb weniger Millionstel einer Milliardstel Sekunde (Bild 1). Bei ihren Experimenten beobachten die Wissenschaftler vom Courant Forschungszentrum Nanospektroskopie und Röntgenbildgebung der Universität Göttingen ein völlig anderes Verhalten als beim fotoelektrischen Effekt: «Normalerweise absorbiert ein Elektron genau ein Photon. Wir haben aber Elektronen gefunden, die – von der Lichtwelle getrieben – die Energie von über 1000 Photonen aufgenommen haben», erklärt Georg Herink, wissenschaftlicher 26

Bild 2. Künstlerische Sicht der Elektronenbeschleunigung in stark gebündelten, intensiven Laserpulsen.

Mitarbeiter in der Göttinger Arbeitsgruppe. In den starken infraroten Lichtfeldern an der Spitze der Nanostruktur wächst die Energie der Elektronen mit der Lichtintensität und der Wellenlänge – zwei Abhängigkeiten, die in direktem Gegensatz zum üblichen Fotoeffekt stehen. Die Energie der Elektronen wächst dabei auf eine Weise, die stark von der Form der Nanostruktur abhängt. Wie der Leiter der Studie, Claus Ropers, erläutert, schlägt die neu beobachtete Elektronendynamik ein weiteres Kapitel in der hundertjährigen Physik des Fotoeffekts auf. «Neben seiner Bedeutung für ein fundamentales Verständnis des Fotoeffekts haben die Ergebnisse auch eine praktische Bedeutung: Sie zeigen uns neue Wege für die Realisierung ultraschneller Elektronenmikroskope auf, um mit kontrollierten Elektronenpulsen atomare Vorgänge zeitlich

aufzulösen und die Schnappschüsse zu bewegten Bildern verbinden zu können», sagt Ropers. Quelle: Universität Göttingen Originalpublikation C. Ropers, G. Herink, D. R. Solli & M. Gulde, «Field-driven photoemission from nanostructures quenches the quiver motion», Nature 483, 190–193 (2012). Kontakt Prof. Dr. Claus Ropers Georg-August-Universität Göttingen Fakultät für Physik Friedrich-Hund-Platz 1 D-37077 Göttingen Telefon +49 (0)551 39 4549 cropers@gwdg.de, www.uni-goettingen.de 4/2012


FIRMENREPORTAGE

Eine wirkungsvolle Alternative zu Formaldehyd

Biodekontamination mit Wasserstoffperoxid Das Institut für Viruskrankheiten und Immunprophylaxe (IVI) in Mittelhäusern, eine Forschungseinrichtung des Bundesamts für Veterinärwesen (BVET), beschäftigt sich mit der Erforschung und Bekämpfung von Tierseuchen. Für eine anspruchsvolle Raumdekontamination wurde die Firma Skan AG in Allschwil engagiert. Urs Pauli (IVI) und Christian Scherrer (Skan) berichteten über die dabei gemachten Erfahrungen.

Kurt Hermann, «ChemieXtra» Im Jahr 1938 wurde die Schweiz von einer grossen Maul- und Klauenseuche-Epidemie heimgesucht, einer hoch ansteckenden Viruserkrankung, die vor allem Rinder und Schweine befällt. In der Folge wurde vier Jahre später in Basel das Eidgenössische Vakzine-Institut (EVI) eröffnet mit dem Auftrag, Impfstoffe gegen die Maul- und Klauenseuche (MKS) zu entwickeln und zu produzieren.

Da die Einrichtungen des EVI den sicherheitstechnischen Anforderungen nicht mehr genügten, wurde in Mittelhäusern auf der grünen Wiese ein neues Institut gebaut, das 1992 eröffnete Institut für Viruskrankheiten und Immunprophylaxe (IVI). In ihm wird unter anderem ein Hochsicherheitslabor (biologische Schutzstufe 4) betrieben, in dem Experimente und Analysen im Zusammenhang mit hochansteckenden Tierseuchen – anfänglich vor allem MKS – durchgeführt werden. (Im anderen Schwei-

zer Hochsicherheitslabor in Spiez wird mit humanpathogenen Keimen gearbeitet.) Urs Pauli, Biosicherheitsbeauftragter des IVI sagt: «Gegen aussen haben wir Biosicherheitsstufe 4, innen meistens Biosicherheitsstufe 2. Zudem gibt es ein Labor mit Biosicherheitsstufe 3.» Im Verlauf der Zeit dehnten die IVI-Forscher ihre Tätigkeit auf andere Tierkrankheiten aus. Zu nennen sind hier die Vogelgrippe, die Tollwut, je länger je mehr auch Zoonosen oder der am IVI neu entdeckte Stamm

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Bilder 1 und 2: Kurt Hermann

FIRMENREPORTAGE

Bild 1. Urs Pauli ist Biosicherheitsbeauftragter des IVI.

Bild 2. Christian Scherrer ist Produktmanager der Lab-Division der Skan AG.

der Blauzungenkrankheit. Hinzugekommen ist in den letzten Monaten auch die Diagnostik der Viren der Schmallenbergkrankheit. In einem Bereich sind spezifische pathogenfreie Tierzucht (SPF) und Tierzucht unter optimalen hygienischen Bedingungen (OHB) möglich. In einem Sektor wurde hier in Zusammenarbeit mit der Universität Zürich mit Mäusen über transmissible spongiforme Enzephalopathie (TSE) geforscht. Dazu gehören Prionen, die den Rinderwahnsinn oder die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit auslösen. Als diese Zusammenarbeit im Jahr 2010 beendet wurde, mussten die dafür verwendeten Räume dekontaminiert werden.

begast. Die Sterilitätskontrolle wird mit Abklatschtests durchgeführt. Die Dekontaminationen werden im IVI in der Regel mit Formaldehyd ausgeführt, denn, so Pauli, «Formaldehyd hat ein sehr breites Aktivitätsspektrum. Sein Einsatz ist validiert; man weiss ganz genau, welche Organismen damit zerstört werden können.» Aktuell wird in der EU über ein Verbot von Formaldehyd als Dekontaminationsmittel diskutiert; es soll kanzerogen sein. Derartige Probleme gibt es beim Wasserstoffperoxid nicht. Scherrer sagt: «Wenn die Konstruktion der Lüftung es erlaubt, kann H2O2 nach der Dekontamination nach aussen abgeblasen werden, wo es in Wasser und Sauerstoff zerfällt. Kunden schätzen zudem, dass damit das ganze Spektrum an Mikroorganismen bekämpft werden kann. Besonders hervorzuheben ist die kurze Zeitdauer der H2O2-Dekontamination (bis fünf Stunden) im Vergleich zum Formaldehydverfahren, das rund acht Stunden erfordert.

Formaldehyd versus Wasserstoffperoxid

Bild 3: Skan

Pauli sagt: «Wir arbeiten nach guter mikrobiologischer Praxis. Wenn die Leute richtig arbeiten, sind die Labors absolut sauber. Trotzdem können gewisse Bereiche potenziell kontaminiert sein. Deshalb dekontaminieren wir, wenn Räume umgenutzt werden.» Die Ställe, in denen Tierversuche laufen, werden nach jedem Versuch abgespritzt, desinfiziert und mit Formaldehyd

Bild 3. Kernstück im Skanair SolidFog: die speziellen Düse zum Versprühen der 12-prozentigen H 2O2-Lösung.

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Die TSE-Labors werden dekontaminiert Für die Dekontamination der ehemaligen TSE-Labors kam Formaldehyd nicht infrage. Da man im IVI keine Erfahrung mit H2O2 hatte, wandte man sich an das Allschwiler Unternehmen Skan, mit dem schon längere Zeit Kontakte bestanden. Mitarbeiter von Skan setzen sich seit vielen Jahren theoretisch und auch in der Praxis mit der Verwendung von H2O2 auseinander. Mit dem Skanair SolidFog (Bild 3) verfügen sie auch über ein geeignetes Dekontaminationsgerät. Bevor die beiden TSE-Labors sowie ein Vorraum dekontaminiert werden konnten, mussten die Räume und der offene Korridor noch abgedichtet werden. Pauli sagt: «Wir haben zuerst alles besprochen, angeschaut

und dann die Anforderungen diskutiert. Eine Schwierigkeit bestand darin, dass nach der Begasung die notwendige H2O2-Neutralisation der Räume nicht über die Lüftung erfolgen konnte. Deshalb wurde ein mit Aktivkohle bestückter sogenannter Katalysator eingebaut, durch den die umgewälzte H2O2-haltige Luft neutralisiert wurde. Nach wenigen Stunden betrug die H2O2Konzentration weniger als 0,5 ppm. Den eigentlichen Dekontaminationsvorgang beschreibt Scherrer folgendermassen: «Beim Versprühen der 12-prozentigen H2O2-Lösung in den speziellen Sprühdüsen des Skanair SolidFog entsteht ein dichter Nebel aus Mikropartikeln, deren Grösse kleiner als 8 µm sind. Dies ist für den Prozess wichtig, da die Reichweite der Partikel steigt, je kleiner die Partikel sind. Dank der hohen Partikelgeschwindigkeit bis 30 m/s, können wir jeweils mit chemischen Indikatoren nachweisen, dass in jedem Bereich des Raumes die gewünschte H2O2-Konzentration homogen verteilt wurde.» Meistens wird neben chemischen Indikatoren auch Geobazillus Stearothermophilus in seiner resistentesten Form als Kolonie von Sporen auf Trägerstreifen als Bioindikator eingesetzt. Die Spore ist diejenige Form des Mikroorganismus, die am schwierigsten zu eliminieren ist und chemischen und thermischen Einflüssen am längsten standhält. Wenn 100 Prozent der Sporen vernichtet sind, wurden die potenziellen Kontaminationen an allen Oberflächen der Räume mindestens um den Wert 106 verringert.

Fazit Pauli hält abschliessend fest: «Wir sind zufrieden. Alles verlief speditiv. Wir haben eine gute Dokumentation erhalten, in der alle wichtigen Schritte fotografisch festgehalten sind. Wir konnten feststellen, dass auch alle schlecht erreichbaren Flächen einwandfrei dekontaminiert wurden. Kurz: Es war eine erfreuliche und erfolgreiche Zusammenarbeit.» Kontakt Christian Scherrer Skan AG Binningerstrasse 116, CH-4123 Allschwil Telefon +41 (0)61 485 46 25 christian.scherrer@skan.ch info@skan.ch, www.skan.ch 4/2012


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Bild: Gemü

Im Anlagenbau spielen Gewicht, Grösse und Montagezeit eine ausschlaggebende Rolle bei der Wahl von Armaturen und Komponenten. Funktionsumfang und Leistungsfähigkeit wiederum sind zentrale Kriterien im Verfahrensprozess. Die Absperrklappe Gemü 410 mit ihren Varianten 417 und 423 erfüllen hohe Anforderungen in beiderlei Hinsicht. Sie sind kompakt und leicht und lassen sich schnell und einfach montieren. Und sie sind durch ihren breiten Funktionsumfang für eine Vielzahl von Anwendungen in ganz unterschiedlichen Bereichen einsetzbar.

Bild 1. Absperrklappe Gemü 410 mit wartungsarmem, korrosionsfestem pneumatischem Kunststoff-Schwenkantrieb.

gressiven Medien bis zu einer Mediumstemperatur von 10 bis 60 Grad Celsius und einem Druck von maximal 6 bar. Die Einsatzgebiete sind sehr breit gefächert. In Wasseraufbereitungsanlagen, Schwimmbadtechnik oder Bewässerungsanlagen erfüllen Gemü-Absperrklappen ihren Dienst ebenso sicher und zuverlässig wie in der Galvanik und der chemischen Prozessindustrie.

Kontakt Gemü GmbH Urs Zgraggen, Leiter Fachbereich Kunststoff Lettenstrasse 3 CH-6343 Rotkreuz Telefon +41 (0)41 799 05 19 plastic@gemue.de www.gemu-group.com 29


MESS-, REGEL- UND STEUERTECHNIK

Zuverlässige Überdrucksicherung

Ein Drucksensor für Labor-Einwegbioreaktoren In Einwegbioreaktoren im Labormassstab sind Drucksensoren bisher selten zu finden. Mit dem Druckmonitor V2.1 hat die Burgdorfer Firma ReseaChem GmbH ein Gerät entwickelt, das zur Auswertung eines PendoTech-Einwegdrucksensors dient. Das Messsignal wird auf einem Display angezeigt und mit gebräuchlichen Analogschnittstellen für eine weitere Auswertung bereitgestellt. Die Arbeitsgruppe Bioverfahrenstechnik des Instituts für Biotechnologie hat im Rahmen im Rahmen eines Projekts am Department Life Sciences und Facility Management der ZHAW in Wädenswil den Einsatz des Druckmonitors am Einweg-Zellkulturreaktor Mobius CellReady 3L Bioreactor (Merck Millipore) untersucht.

Mit dem zunehmenden Einsatz von Einwegbioreaktoren in der biopharmazeutischen Produktion mit GMP-Anforderungen stehen auch Sicherheitskonzepte in Zusammenhang mit abgeschlossenen Containments im Fokus. So muss zum Beispiel verhindert werden, dass der Produktionsstamm durch eine Leckage des Reak tors in die Umwelt gelangt [1]. Überdruck im Bioreaktor, der durch das Verblocken der Abluftstrecke (Abluftfilter) verursacht werden kann, ist ein Sicherheitsaspekt: Da Einwegbiorekatoren aus Kunststoffen bestehen,

Bild 3. Kalibrierung des Ausgangssignals des LabJack mit Druckanzeige des Sensors.

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Bilder: ReseaChem

Bild 1. Der Druckmonitor V2.1 der ReseaChem

Bild 2. Versuchsaufbau zum Test des Drucksensors am Mobius-CellReady 3L Bioreactor.

muss während eines Kultivierungsprozesses der Druck unbedingt begrenzt werden. In Einwegbioreaktoren des Pilot- und Produktionsmassstabs, wie zum Beispiel dem Biostat CultiBag STR, sind bereits Drucksensoren integriert. Wird ein vom Anwender definierter Druck überschritten, wird die Zuluft unterbrochen, um ein Platzen des Kultivierungsbeutels zu vermeiden. In Einwegbioreaktoren im Labormassstab sind solche Sicherheitseinrichtungen bisher selten zu finden. Mit dem Druckmonitor V2.1 (Bild 1) hat ReseaChem ein Gerät entwickelt, das zur Auswertung eines PendoTech-Einwegdrucksensors dient. Das Messsignal wird auf ei-

nem Display angezeigt und mit gebräuchlichen Analogschnittstellen für eine weitere Auswertung bereitgestellt [2].

Versuchsaufbau und Methodik In Bild 2 ist der Versuchsaufbau skizziert. Der Druckmonitor wurde am Einweg-Zellkulturreaktor Mobius CellReady 3L Bioreactor (Merck Millipore) getestet, mit welchem bei einem Arbeitsvolumen von zweiLitern gearbeitet wurde. Die Rührerdrehzahl des Marine-Impellers wurde konstant auf 200 rpm eingestellt, und die Temperatur wurde mittels Heizmantel auf 37 °C geregelt. Der vorgängig mit Dampf sterilisierte 4/2012


Resultate Mit dem beschriebenen Versuchsaufbau wurde die Funktionsfähigkeit des Drucksensors bei unterschiedlichen Begasungsraten im Bereich von 50 bis 500 ml/min für verschiedene Druckgrenzen untersucht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden im Folgenden lediglich Resultate diskutiert, die bei einer Begasungsrate von 100 ml/min mit einem maximalen Solldruck von 60 mbar erzielt wurden, wobei die Zuluft bei jeweils 10 mbar wieder eingeschaltet wurde. Bei einer Steigerung des Drucks über 120 mbar trat Luft an den Sondenanschlüssen am Deckel aus. Das ist aus Gründen der Biosicherheit unbedingt zu vermeiden. In Bild 4 ist der zeitliche Verlauf des Drucks über 12 Stunden dargestellt. Das partielle Verschliessen der Schlauchklemme an der Abluftstrecke führt zu einem starken Druckanstieg, sodass das Drucklimit innerhalb sehr kurzer Zeit (< 5 s) erreicht wird. Sobald der maximale Solldruck überschritten ist, wird die Luftzufuhr unterbrochen, wodurch der Volumenstrom rasch absinkt. So beträgt die Dauer von der letzten Aufzeichnung des maximalen Luftstroms bis zum ersten Nullstromwert nicht länger als 5 Sekunden. Die Überschreitung des maximalen Solldruckwerts beträgt bei etwa 100 durchgeführten Zyklen nicht mehr als 6 mbar, was einer relativen Abweichung von 10 Prozent vom Sollwert entspricht. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass das Verblocken des Abluftfilters in der Regel ein langsamer Prozess ist, bei dem sich der Druck nicht abrupt wie im vorliegenden Versuch, sondern stetig erhöht. In diesem Fall ist auch mit einem geringeren Überschreiten des maximalen Solldrucks zu rechnen. Vergleichbare Resultate wurden auch bei einem Solldruckmaximum von 90 mbar (Bild 6) sowie bei einem Luftvolumenstrom von 500 ml/min und einem maximalen Solldruck von 60 mbar erzielt (Bild 7). 4/2012

INDUSTRIELLE DICHTUNGSTECHNIK

PendoTech-Einwegdrucksensor wurde unter Einsatz eines Schweissgeräts (ReeWelder Thermasept 1, Reed electronics) in der Abluftstrecke des Bioreaktors integriert und den Herstellerangaben entsprechend an den Druckmonitor angeschlossen (Druck bereich 0 bis 1 bar). Um das Verblocken des Abluftfilters zu simulieren, wurde nach dem Drucksensor eine Schlauchklemme angebracht. Der Druckmonitor wurde über ein USB-Messmodul LabJack U12 (LabJack, USA) an einen PC angeschlossen. Das LabJackModul besitzt acht individuelle Eingänge, die als single-ended oder differenzielle Kanäle konfiguriert werden können [3]. Die Daten wurden mittels der Software Boris (Blockorientierte Simulation, Version 8.1.1) erfasst und aufgezeichnet, wobei eine Aufnahmerate von 1 pro Sekunde definiert wurde, welche der maximalen Aufzeichnungsrate des Massendurchflussmessers entsprach. Zur Erstellung der Übertragungsfunktion für die Druckerfassung wurde eine Kalibriergerade aus dem gemessenen Eingangssignal in mA und dem angezeigten Druck in mbar erstellt (Bild 3).

johannsen ist spezialisiert auf qualitativ hochwertige Produkte in den Bereichen «Dichtungen» und «Gummiformteile». Sie zeichnet sich durch Kundennähe aus. In allen Phasen eines Projektes bietet Johannsen die entsprechenden Serviceleistungen. Die hohe Fachkompetenz der Mitarbeitenden stellt Zuverlässigkeit sicher. www.johannsen-ag.ch

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Bilder: ReseaChem

MESS-, REGEL- UND STEUERTECHNIK

Bild 4. Zeitlicher Verlauf des Drucks bei einem Luftvolumenstrom von 100 ml/min und einem maximalen Solldruck von 60 mbar.

Fazit Der ReseaChem-Druckmonitor hat sich bei verschiedenen Drucksituationen und unterschiedlichen Begasungsraten bewährt. Die Funktionsfähigkeit der Druckmessung und der angeschlossenen Relaisschaltung zum Unterbruch der Gaszufuhr an den Labor-Einwegbioreaktor Mobius CellReady konnten nachgewiesen werden. Während des Testbetriebs über insgesamt fünf Tage wurden trotz häufigem An- und Abschalten der Luftzufuhr – mit dem bei einer regulären Zellkultivierung nicht zu rechnen ist – keine technischen Probleme festgestellt. Die Implementierung des Geräts konnte auch während einer Zellkultivierung ohne grossen Aufwand und ohne Verlust der Prozesssterilität realisiert werden.

Quelle: Der Artikel basiert auf dem ZHAWProjektbericht «Neuer Drucksensor für gerührte Einwegreaktoren im Labormassstab» von Stephan Kaiser und Dieter Eibl, aus dem fast alle Textpassagen unverändert oder nur leicht modifiziert übernommen wurden.

Originalpublikationen [1] Schweizerische Eidgenossenschaft, SR 814.911: «Verordnung vom 10. September 2008 über den Umgang mit Organismen in der Umwelt» (Freisetzungsverordnung, FrSV). Stand: 1. Oktober 2008. [2] ReseaChem, «Bedienungsanleitung Druckmonitor V2.1.3» (2011).

Bild 6. Zeitlicher Verlauf des Drucks bei einem Luftvolumenstrom von 100 ml/min und einem maximalen Solldruck von 90 mbar.

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Bild 5. Ausschnitt des Druckverlaufs von Bild 4 bis 15 Minuten nach dem Versuchsstart.

[3] LabJack, Produktspezifikationen LabJack U12; online verfügbar: labjack.com/u12/specs (abgerufen: 15.12.2011).

Kontakt ReseaChem GmbH Pestalozzistrasse 16 CH-3400 Burgdorf Telefon +41 (0)34 424 03 10 info@reseachem.ch www.reseachem.ch

Bild 7. Zeitlicher Verlauf des Drucks bei einem Luftvolumenstrom von 500 ml/min und einem maximalen Solldruck von 60 mbar.

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9./10. Mai 2012 Stand B18 4/2012

Gemeinsam immer einen Schritt voraus 33


VERFAHRENSTECHNIK

Bild: motan-colortronic

Staubfreie und zuverlässige Fördertechnik

Bild 1. Metro P-Pulverfördergeräte.

Die Metro P- (P für Pulver bzw. Powder) Fördergeräte sind eigens für den sicheren, wartungsarmen und sauberen 24-StundenDauerbetrieb beim Transportieren von schwer (Typ N) und leicht (Typ F) rieselfähigen Rohstoffen entwickelt worden. Deshalb verfügen sie – als integrale Einheiten auf der motan-Produktpalette – über die bewährten mechanischen und steuerungs-/ regelungsspezifischen Schnittstellen. Die Auslassklappe aktiviert per Signal das Vakuumventil zur Neubefüllung der 15-/ 25-/50-Liter-Geräte. Die Verfahrenssicherheit begründet ihren Erfolg darin, dass Klumpen- oder Brücken-

bildungen ausgeschlossen sind. Rechnerisch, laborseitig und empirisch ermittelte Geometrien der Auslassöffnungen gewährleisten dies nachhaltig. Das grösste Gerät mit 1000 kg/h Leistung besitzt eine freie Öffnung mit einem 260-mm-Querschnitt. Die Baureihe Metro P wird für die besagten Anwendungsbereiche in drei Grössen gebaut: der Kompakte mit 200 kg/h Förderleistung und 10 Liter Nutzvolumen (Zyklus), der Mittelgrosse mit 500 kg/h Leistung bzw. 25 Liter Volumen und der «Big Fellow» mit 1000 kg/h Performance bei 50 Litern Nutzvolumen.

Die Klassifizierungen F für frei fliessendes Pulver und N für schwer rieselfähiges Material gelten für alle drei Aggregatgrössen. Die langen, schlank zylindrischen Behälter sind aus elektropoliertem Edelstahl gefertigt und daher per se robust widerstandsfähig und überaus leicht zu warten. Filter sind das A und O der Verfahrenstechnik: Das Fördern von Pulversubstanzen und Pulversubstraten fordert den Einsatz von Mikrofiltern im Umfeld der Förderluft. Bei den Metro P-Geräten setzt motan multiple Filterpatronen ein. Diese Sternfilter zeichnen sich durch ihre sehr grosse Oberfläche und durch ihre Teflonbeschichtung aus, mit der selbst kleinste und feinste Pulverstaubanteile im µm-Bereich «eingefangen», erfasst und ausgefiltert werden können. Beim kompakten Metro P ist eine Batterie von vier Filterpatronen im Einsatz; der mittlere und der grosse Metro P filtern mit jeweils sieben Patronen. Die Reinlichkeit, die sichere Wartung und die Pflege der Geräte aus der Metro P-Familie wird dadurch erleichtert, dass sich motan für die automatische Airjet-Abreinigung im laufenden Prozess und im Förderstrom entschieden hat. In einem definierten Reihenfolgenablaufplan bläst der AirjetRückstrom – selektiv beziehungsweise sequenziell rund eine Sekunde vor Ende des Förderzyklus ausgelöst – die jeweils vorbestimmten Patronen aus den Vierer- bzw. Siebenerbatterien frei.

Kontakt motan-colortronic ag Neulandweg 3 CH-5502 Hunzenschwil Telefon +41 (0)62 889 29 29 info@motan-colortronic.ch www.motan-colortronic.com

Wir besuchen Sie mit unserem Labmobil! Webereistrasse 47 • 8134 Adliswil Tel. 044 709 07 07 • Fax 044 709 07 70 www.tracomme.ch An Bord können wir Ihre Proben zerkleinern von 10 cm bis in den SubmikronBereich 3 4 mit Backenbrecher, Scheibenmühle, Planetenkugelmühlen, Schneidmühle, Rotorschnellmühle und Mörsermühle. Danach bestimmen wir auch gleich die Korngrössenverteilung mit dem Laser-Partikel-Sizer!

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LABOR

Chip verbindet Probe und Information

Vollautomatisches «Labor der Zukunft»

Bild: Fraunhofer IBMT

Biomedizinische Labors müssen sicher, ergonomisch und flexibel sein. Gleichzeitig sollen sie einen hohen Probendurchsatz ermöglichen und alle Arbeitsschritte zuverlässig dokumentieren. Fraunhofer-Forscher arbeiten deshalb am Labor der Zukunft, in dem die Probenbearbeitung vollautomatisch abläuft. Wie gut das Konzept funktioniert, zeigten die Wissenschaftler während der Messe Medtec Europe in Stuttgart vom 13. bis 15. März 2012.

Bild 1. In modernen Labors müssen Automatisierung und manuelle Handhabung Hand in Hand gehen: Ein Rack mit Reagenzien wird vor dem Einbringen in ein automatisiertes Zellkultursystem geprüft.

Wer heute beim Arzt eine Blutprobe abgibt, muss in der Regel ein paar Tage auf den Befund warten. Gerade wenn es um kritische Dinge geht wie eine mögliche HIVInfektion, dann bedeutet das für den Betroffenen oft Warten in Ungewissheit. Dass eine Laboranalyse länger dauert, liegt nicht zuletzt an der aufwendigen Dokumentation. Über jede Probe muss akribisch Protokoll geführt werden. Patientendaten, Messergebnisse, Messverfahren, all das müssen Laboranten im Detail aufschreiben. Das kostet Zeit und ist fehleranfällig. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT in St. Ingbert entwickeln deshalb mit Förderung durch das saarländische Ministerium für Wirtschaft und Wissenschaft das «Labor der Zukunft», 4/2012

in dem die Untersuchungen und vor allem auch die Dokumentation der Proben vollautomatisch abläuft (www.labor-der-zukunft. com).

Proben automatisch erfasst Dafür ist ein ganzes Bündel an technischen Neuerungen nötig, die die IBMT-Experten gemeinsam mit Hochschulen und mittelständischen Unternehmen konzipiert haben. Ein zentraler Baustein ist die automatische Erfassung der Proben. In die Probenröhrchen aus Kunststoff werden dazu kleine Mikrochips eingeschmolzen, die alle Informationen wie etwa das Datum, die Herkunft oder den Namen des Patienten speichern. Früher wurden diese Röhrchen

per Hand beschriftet, seit einiger Zeit steckt die Information in einem Barcode, der eingescannt werden kann. Doch für eine vollautomatische Anlage reicht das nicht. Denn die Information auf einem Barcode lässt sich nicht verändern. Anders der Mikrochip. Steckt man das Röhrchen in die Analysegeräte, wird auf dem Chip automatisch mitgeschrieben, was wann gemacht wurde. Damit enthält das Röhrchen selbst eine lückenlose Historie, ohne dass der Laborant mühsam ein schriftliches Protokoll führen muss. «Für gewöhnlich wird die Probe von einem Protokollzettel begleitet», sagt IBMT-Projektleiter Daniel Schmitt. In anderen Fällen kündigt man die Probe mitsamt aller Informationen per Email an. «Mit dem Chip aber sind Probe und Information unmittelbar verbunden. Nichts kann verloren gehen.» Inzwischen haben die IBMT-Forscher den Chip mit einer winzigen Datenantenne kombiniert, einem über Funk ansprechbaren RFID-Bauteil. Gerade bei biologischen Proben ist das ein grosser Vorteil. Die Proben werden in Stahlbehältern mit flüssigem Stickstoff gelagert, die man ungern öffnet, weil dann Wärme und Feuchtigkeit eindringen. Dank der Mikrochips kann man jederzeit von aussen abfragen, welche Proben sich gerade in einem Behälter befinden – eine Inventur durch den Stahlmantel.

Neue Software steuert Abläufe Manche Blutproben reisen weit. HIV-infi zierte Blutproben aus Afrika etwa, die in Forschungslabors für die Aids-Forschung benötigt werden. «Da ist eine automatische Datenspeicherung sehr hilfreich», sagt Schmitt. Natürlich gehört zum automatischen Labor auch eine Software, die die 35


LABOR

Abläufe steuert, das Labormanagementsystem LabOS, das die Forscher am IBMT zusammen mit der Soventec GmbH entwickelt haben. Sobald ein Probenröhrchen in eine Lesestation gesteckt wird, zeigt LabOS auf einem Bildschirm die Daten an, ferner die Historie und die nächsten Schritte, die zu tun sind. Ganz ohne Zettelwirtschaft.

Übers Internet auf Laborgeräte zugreifen Noch müssen die Laboranten die Geräte selber steuern. Doch auch das soll künftig automatisiert ablaufen. Zu diesem Zweck wurde am IBMT in Kooperation mit der Technischen Universität Braunschweig ein Netzwerksystem entwickelt, das alle Geräte mit einer Zentrale verbindet. Dieses «smallCAN»-Bus-System, das der Vernet-

zung von Steuergeräten in Autos nachempfunden ist, macht es möglich, via Internet auf einzelne Laborgeräte zuzugreifen. «Mit smallCAN und LabOS kann das Labor beinahe autark arbeiten und die Testabläufe automatisch abspulen», sagt Schmitt. Das reduziert den Aufwand für die Dokumentation erheblich. Statt viel Zeit mit dem Ausfüllen von Protokollformularen zu verbringen, können sich die Laboranten dann auf die eigentliche Arbeit konzentrieren, das Umsetzen oder Vorbereiten der Probengefässe zum Beispiel. Damit kann ein Labor den Probendurchsatz und die Qualität der Ergebnisse deutlich erhöhen. Wie gut die Technik zusammenspielt, zeigen die Kooperationspartner seit geraumer Zeit mit einem Lastwagen, der als mobiles Labor durch Südafrika fährt. Hier liegt der Schwerpunkt auf der Aids- und Tuberkulosediagnostik. «Über die zentrale Steuerung können

wir sogar die Daten des Lkw abfragen, die aktuelle Temperatur im Labor zum Beispiel», sagt Schmitt. Dass die Technik auch in herkömmlichen Labors funktioniert, steht für ihn ausser Frage. «Wenn man es geschafft hat, eine solche Anlage auf kleinstem Raum in einer mobilen Applikation zu realisieren, ist ein gewöhnliches Labor ein Kinderspiel.» Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft Kontakt Dipl.-Phys. Daniel Schmitt Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT Ensheimer Strasse 48 D-66386 St. Ingbert Telefon +49 (0)6894 980 120 info@labor-der-zukunft.com http://labor-der-zukunft.com

Effiziente, sichere Etikettierung auch bei extremen Anforderungen

Computer Aided Laboratory Labelling System Verschmierte, unleserliche Etiketten sind nicht nur unprofessionell, sondern vor allem auch ein Risikofaktor. Mit etiCalls steht Laboratorien jetzt ein komplettes, sicheres Beschriftungssystem zur Verfügung, das höchste Anforderungen an Qualität, Sauberkeit, Wirtschaftlichkeit und Anwendungsfreundlichkeit erfüllt.

Die Notwendigkeit, Proben bei tiefen (–80 °C) beziehungweise sehr tiefen (N2liq./–196 °C) Temperaturen aufzubewahren, stellt in Laboratorien besondere Anforderungen an die Kennzeichnungsmethode. Darüber hinaus müssen Beschriftungen auch höheren Temperaturen, aggressiven

Chemikalien und mechanischen Einflüssen widerstehen. Renommierte Forschungsinstitute und bekannte Hersteller haben sich der Problematik angenommen und das in Sachen Zuverlässigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Vielseitigkeit optimale Probenkenntzeichnungssystem etiCalls entwickelt.

bedienungsfreundliche Etiketten-Layoutprogramm. Egal welche Oberfläche, welche Umwelteinflüsse, welche Temperatur, ob extrem permanent, permanent oder entfernbar,

Das komplette Beschriftungssystem für Laboratorien

Bild 1. etiCalls-sicher beschrifteter Blutbeutel.

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Zum kompletten Beschriftungssystem gehören das umfangreiche Etikettenangebot, der perfekte Thermotransferdrucker, die widerstandsfähigen, in vielen Farben erhältlichen Thermotransferbänder sowie das

Bild 2. Immer die optimale Etikette für jede Beschriftung

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LABOR

Bild 4. Eindeutige, gut lesbare Beschriftung von Petrischalen

• • • • • • •

Probengefässe Reaktions-/PCR- und Cyro-Gefässe Vorratsflaschen Präparate, Objektträger Mikrotiterplatten Inventar Türen, Schränke, Schubladen.

Bilder: Zebra Technologies Corporation

Kontakt Ades AG Ruchstuckstrasse 19 CH-8306 Brüttisellen Telefon +41 (0)44 835 20 60 info@ades.ch www.ades.ch

etiCalls steht für Bild 3. Beständige Beschriftung bei Temperaturen von –196 °C (N 2-liq.) bis +150 °C

das umfassende Programm hält für jede Anforderung die optimale Etikette bereit. Der kompakte, nahezu wartungsfreie CLS361 TT-Thermotransferdrucker passt auf gerade mal ein A4-Blatt. Er ist ohne Aufwärmphase ständig einsatzbereit, und der Medienwechsel dauert nur weinige Sekunden. Emissionsfrei (Ozon, Tonerstaub), sehr leise, niedrige Betriebskosten, einfache Bedienung sind die weiteren wesentlichen Merkmale.

te Druckqualität. Dies ist wichtig für Barcodes, kleine Schriften und heikle Grafiken. Grundvoraussetzung für den schnellen, wirtschaftlichen Einsatz des Beschriftungssystems ist die im etiCalls-System enthaltene professionelle Etiketten-Software. Diese erlaubt auch ungeübten Benutzern, unkompliziert und rasch Etiketten mit Texten, Barcodes, Grafiken, Datum/Uhrzeit bzw. fortlaufenden Nummern zu gestalten und sofort ausdrucken.

Die speziell entwickelten TT-Farbbänder schmieren nicht, haben eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit und erreichen höchs-

Egal ob 1 Etikette oder 1000 Etiketten täglich – etiCalls beschriftet schnell, gut lesbar und dauerhaft:

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• garantiert sehr gute Lesbarkeit über Jahre • Beständigkeit bei Temperaturen von –196 bis +150 °C • Widerstandfähikeit gegenüber Entkeimungsprozessen wie Autoklavieren, UV-Lichtbestrahlung, Gammastrahlung • Unempfindlichkeit gegen die meisten organischen Lösungsmittel, schwache Säuren und Laugen • Dauerhaftigkeit auch bei Feuchte und Nässe • Jahrelangen erfolgreichen Einsatz in vielen renommierten Forschungseinrichtungen

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A N A LY T I K

Modularer GC für Routine und Forschung

A new era in GC starts now Die Brechbühler AG, Schlieren, präsentiert die neue Generation von Gaschromatografie-Systemen aus dem Haus Thermo Fisher Scientific. Die Geräte bestechen durch den modularen Aufbau, die Bedienerfreundlichkeit und die signifikante Steigerung von Leistung und Produktivität.

Bild 1. Beispiele von Instant Connect-Modulen (FID, PTV, SSL)

Das Ziel von Thermo Fisher Scientific bestand darin, ein Gerät zu entwickeln, welches die Bedürfnisse der Kunden gänzlich zu befriedigen vermag. Dazu wurden weltweit Laborleiter, Entscheidungsträger und Anwender befragt. Das Ergebnis zeigt sich im neuen Gaschromatograf Trace 1300/ 1310 und kann mit den Schlüsselwörtern Modularität, einfachster Methodentransfer, Bedienerfreundlichkeit, Vielseitigkeit und Leistungsfähigkeit beschrieben werden. ■ Modularität. Die offenkundigste Innovation beim Trace 1300/1310 ist in seinem modularen Aufbau zu finden: Dem Anwender wird das Auswechseln der Detektoren und Injektoren in weniger als drei Minuten ermöglicht, da die einzelnen Instant Connect Module dank integrierter elektronischer Gassteuerung vollständig autark arbeiten (Bild 1). Hierzu ist weder eine spezielle Ausbildung noch vertieftes Wissen notwendig. Der Anwender löst drei Schrauben, entnimmt das auszuwechselnde Modul und setzt den benötigten Injektor oder Detektor wieder ein (Bild 2). Dieses Baukastenprinzip stellt im weltweiten Gaschromatografiemarkt ein Novum dar. Die Vorteile der Instant Connect Module sind insbesondere: • Einfaches Aufrüsten eines Einkanal- zum Mehrkanal-Gaschromatographen zur Steigerung des Durchsatzes und der Flexibilität. 38

■ Einfachster Methodentransfer. War der Methodentransfer von einem Gerät auf ein anderes bisher mit erheblichem Zeitaufwand verbunden, kann dieser mit dem Trace 1300/1310 in wenigen Minuten durchgeführt werden. Dabei spielt es keine Rolle, wie komplex die analytische Methode ist, da die eingesetzten Verbrauchsmaterialien wie Liner, Septum und Säule beibehalten werden. ■ Bedienerfreundlichkeit. Der Trace 1310 vermag in Sachen Bedienerfreundlichkeit neue Massstäbe zu setzen. Er verfügt über einen HD Easy-Touch-Screen, welcher dem Anwender eine einfache Übersicht und effiziente Arbeitsweise im Laboralltag erlaubt. Ausserdem wird der Trace 1300/1310 durch die intuitiv zu bedienende Software Chromeleon gesteuert. Hierdurch werden Schulungskosten reduziert und ein reibungsloser Betrieb gewährleistet.

Bild 2. Wechsel der Gerätekonfiguration in weniger als drei Minuten

Bilder: Brechbühler

• Aufrechterhalten des Dauerbetriebs dank der Möglichkeit, die Module schnell zu wechseln, zum Beispiel aufgrund des Arbeitens mit verunreinigten Proben.

Bild 3. Trace 1300, das Basismodell

■ Vielseitigkeit durch Flexibilität. Die Trace1300er-Serie besteht aus zwei Plattformen, welche das gesamte Spektrum der Laborbedürfnisse abdecken. Die Flexibilität des Gerätes erlaubt einen vielseitigen Einsatz in der chromatografischen Landschaft, von der Forschung bis zur Routineanalytik und der Qualitätssicherung/-kontrolle im Lebensmittel-, Chemie- oder Pharmabereich. Dabei wird auch unterschiedlichen Bedürfnissen und Budgets Rechnung getragen. Der Trace 1300 (Bild 3) repräsentiert das Basismodell, während sich der Trace 1310 (Bild 4) mit seinem HD Easy-Touch-Screen besonders für Anwender eignet, welche den direkten Zugriff auf die Geräteeinstellungen bevorzugen.

Bild 4. Trace 1310: mit HD Easy-Touch-Screen

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â&#x2013; Leistungssteigerung ein ÂŤMussÂť. Dank den komplett neuen, miniaturisierten GC Detektoren wird eine erhĂśhte Empfindlichkeit erreicht. Die geringere thermische Masse des Ofens erlaubt zudem hĂśhere Heiz-und KĂźhlraten und fĂźhrt durch kĂźrzere Analysezeiten zu Einsparungen der Energie und des Trägergases. Die Robustheit der Injektoren kann insbesondere den hohen AnsprĂźchen von Routinelabors nach verringertem Aufwand bei der Vorbereitung matrixbelasteter Proben genĂźgen.

Noch nie was von der SC 950 gehĂśrt? Ja, logisch!

ÂŤDie gelungene Umsetzung der AnwenderbedĂźrfnisse im Trace 1300/1310 stellt nicht nur den Beginn einer neuen Ă&#x201E;ra in der Gaschromatografie dar. Sie vervollständigt auch unsere Produktepalette von automatisierter Probenvorbereitung (TriPlus RSH) und der Kopplung an High-End Massenspektrometer (ISQ, ITQ, TSQ)Âť, erklärt Robert Stoop, Verkaufsleiter bei der BrechbĂźhler AG in Schlieren.

Kontakt BrechbĂźhler AG Steinwiesenstrasse 3, CH-8952 Schlieren Telefon +41 (0)44 732 31 31 trace1300@brechbuehler.ch, www.brechbuehler.ch Leistungsbereiche SC 950: FĂśrderleistung: > 50l/min Endvakuum: < 2.0 mbar abs.

Macht alles, ausser Lärm. Das Vakuumsystem SC 950 mit Funk-Fernbedienung lässt keine Wßnsche offen.

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Das neue Laborpumpensystem der Serie SC 950 ßberzeugt mit leichter Bedienbarkeit und hebt Präzision und Leistung auf ein neues Niveau. Das schnell und präzise arbeitende System ist durch seine kabellose Fernbedienung besonders platzsparend und ermÜglicht stets eine einfache Steuerung des Vakuums. Das System bietet Ihnen vier verschiedene Betriebsmodi und eine Fßlle neuer Funktionen, die Sie jederzeit von jedem Winkel des Labors oder Ihrem Arbeitsplatz aus steuern kÜnnen.

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MEDIZIN/PHARMA

Krebszellen gegen Top1-Inhibitoren

Wie Chemotherapie besser wirkt Forscher um Massimo Lopes am Institut für Molekulare Krebsforschung der Universität Zürich haben eine zelluläre Bremse gefunden, die Krebszellen vor Chemotherapeutika schützt – und sie zeigen, mit welchen Medikamenten diese ausser Betrieb gesetzt werden kann. Ihre Studie liefert die molekulare Grundlage für vielversprechende therapeutische Fortschritte.

vorgeschlagen und bereits experimentell unterstützt wurde. Es handelt sich dabei um den Topoisomerase I-Hemmer Camptothecin (kurz Top1-Inhibitor), beziehungsweise seine in der Chemotherapie eingesetzten Derivate Topotecan und Irinotecan. Bild: Wikipedia

Problem: Zelluläre Notbremse hemmt Wirkung Bild 1. Camptothecin

Bilder: UZH

Obwohl viele Krebsmedikamente zum Teil schon Jahrzehnte im Einsatz sind, ist ihre Wirkungsweise noch immer unbekannt. Neue Forschungsergebnisse stellen auch einen Wirkungsmechanismus in Frage, der früher für eine Gruppe von Medikamenten

Lange Zeit erklärte man die Toxizität der Top1-Inhibitoren damit, dass sie Unterbrechungen in der DNS der Krebszellen verursachen, welche dann bei der Replikation der DNS unausweichlich zu Brüchen in den Chromosomen führen würden. Die Gruppe um Massimo Lopes am Institut für Molekulare Krebsforschung der Universität Zürich hat erstmals einen Mechanis-

mus identifiziert, mit dem sich Krebszellen vor den durch Top1-Inhibitionen verursachten Schäden schützen: Mittels Elektronenmikroskopie konnten die Forscher zeigen, dass Top1-Hemmer bewirken, dass die Replikationsgabeln umstrukturiert werden können, die bei der Duplikation der DNS entstehen. Es entstehen «umgekehrte» Replikationsgabeln, die auch «Hühnerfuss»-Strukturen genannt werden. Der Umbau der Replikationsgabeln gibt der Krebszelle die notwendige Zeit, um die Unterbrechung in der DNS zu reparieren und dadurch den ungleich zytotoxischeren Bruch des Chromosoms zu verhindern. «Bisher war der angenommene Wirkmechanismus der Top1-Inhibitoren vergleichbar mit einem Zug, der ungebremst auf ein

Bild 2. In unbehandelten Zellen (Bild links) werden anhand jedes parentalen DNA-Strangs (P) zwei identische Tochterstränge (T) repliziert. Die Replikation findet an der normalen dreiarmigen Replikationsgabel statt (schwarzer Pfeil). Nach Zugabe eines Top1-Inhibitors (Bild rechts) bildet sich ein vierter – umgekehrter – Arm (U) an der Replikationsgabel (roter Pfeil). Dieser molekulare Mechanismus stoppt die Replikation vorübergehend und schützt die Krebszelle vor der zytotoxischen Wirkung des Medikaments. – Diese Bilder wurden mit einem Elektronenmikroskop bei 46 000-facher Vergrösserung aufgenommen.

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MEDIZIN/PHARMA

Hindernis auffährt und der dabei zwangsläufig entgleist», kommentiert Lopes die Ergebnisse. «Was wir nun entdeckt haben, ist die Notbremse, welche die Zelle selbst aktiviert, um sich vor dem Inhibitor zu schützen.» Arnab Ray-Chaudhuri, der massgeblich an der Studie mitgewirkt hat, zieht die Schlussfolgerung: «Dank der Entdeckung dieses Mechanismus verstehen wir nun auch, weshalb die Chemotherapie mit diesen Medikamenten nicht immer wie erwartet wirkt.» Die Hypothese, dass solche DNS-Strukturen existieren, wurde bereits vor vielen Jahren aufgestellt, ist aber erst jetzt von der Gruppe um Lopes in menschlichen Zellen bewiesen worden. Dabei sind diese Hühnerfuss-Strukturen sogar überraschend häufig, und zwar bei klinisch relevanten Dosen der Top1-Hemmer.

Die Lösung: Notbremse ausser Betrieb setzen

Tumoren zu identifizieren, in denen dieser Mechanismus nicht aktiv ist, oder den Mechanismus pharmakologisch zu hemmen, um so die Wirkung der Chemotherapie zu verbessern. Quelle: Universität Zürich Originalpublikation Arnab Ray Chaudhuri et al., «Topoisomerase I poisoning results in PARP- mediated replication fork reversal», Nature Structural & Molecular Biology,

Die Mediendecke LT, the next generation

Published online 04 March (2012), doi:10.1038/nsmb.2258

Kontakt Prof. Massimo Lopes Institut für Molekulare Krebsforschung Universität Zürich Winterthurerstrasse 190 CH-8057 Zürich Telefon +41 (0)44 635 34 67 lopes@imcr.uzh.ch www.imcr.uzh.ch

UDI GAS-UND ENERGIESYSTEME

Wir bringen Energie auf den Punkt

Die neuen Beobachtungen stossen auf eine interessante Koinzidenz: Beim Ziehen der Notbremse, respektive an der Umstrukturierung der Replikationsgabeln beteiligt ist eine Familie von Enzymen, die in der jüngeren Vergangenheit sehr grosses Interesse als potentielles Ziel neuer Krebstherapien auf sich gezogen hat: Die Poly-ADP-Ribose Polymerasen, kurz PARP. Denn PARP-Inhibitoren verstärken die Empfindlichkeit von Krebszellen für verschiedene die DNS schädigende Medikamente, darunter auch jene der Top1-Inhibitoren. Die neue Studie zeigt, wieso: Die Inhibition von PARP verhindert das Umkehren der Replikationsgabel und erhöht die Zahl der durch Top1-Inhibitoren verursachten Chromosomenbrüche. Lopes und seine Mitarbeiter liefern damit eine klare molekulare Grundlage für die beschriebenen klinischen Beobachtungen und bereiten den Weg für vielversprechende therapeutische Fortschritte. Aktuell untersucht die Gruppe um Lopes, ob der gleiche oder ein ähnlicher Mechanismus durch andere Klassen von Chemotherapeutika aktiviert wird und welche zellulären Faktoren an dieser molekularen «Notbremse» beteiligt sind. Das Ziel ist, 4/2012

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MEDIZIN/PHARMA

Lokal begrenzte chemotherapeutische Tumorbehandlung

Chemo-Staubsauger bekämpft Leberkrebs

Das Leberzentrum und das Universitäre Centrum für Tumorerkrankungen (UCT) am Uniklinikum Frankfurt sind in der Krebstherapie mit der Nutzung der Chemosaturation einen wichtigen Schritt vorwärts gegangen. Seit vielen Jahren forschen die Institute an Verfahren, die eine lokal begrenzte chemotherapeutische Tumorbehandlung ermöglichen. Durch die Chemosaturation ergeben sich hier nun neue Perspektiven. Thomas J. Vogl, Direktor des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, erklärt: «Diese Technologie hat signifikantes Potenzial, Krebs in der Leber zu kontrollieren. Wir freuen uns, das erste Krebszentrum nördlich der Alpen zu sein, das diese wichtige Behandlungsoption für Patienten bietet. Zudem sind wir bestrebt, die Rolle des Verfahrens bei multiplen Tumorarten einschliesslich Brustkrebs weiter zu untersuchen.» In Kooperation mit der Firma Delcath will das Frankfurter Uniklinikum sein Leberzentrum und das UCT zu dem Referenzzentrum für die Chemosaturation in Deutschland und Nordeuropa machen.

Chemosaturation Das Besondere an der Chemosaturation ist ein Filter, mit dem das Medikament wieder aus dem Körper entfernt wird. Zu diesem Zweck wird über ein Kathetersystem ein geschlossener Blutkreislauf mit der Leber hergestellt (Bild 1, oben rechts). Ein in die untere Hohlvene eingeführter Katheter hat im Abstand von einigen Zentimetern zwei Verdickungen (Ballons). Wenn diese Ballons von aussen gefüllt werden, verstopfen sie die Vene nach oben und unten, sodass die 42

Leber vom restlichen Blutkreislauf des Körpers isoliert ist. Zwischen den beiden Ballons befindet sich ein perforierter Schlauch, über den ein Austausch zwischen dem Blut im Kathetersystem und dem in der Leber stattfindet. Über einen zusätzlichen Katheter in die Leberarterie wird das Chemotherapeutikum in das Organ geleitet. Durch eine Pumpe wird dann das chemotherapeutisch behandelte Blut über Bild 1. Chemosaturation-Kreislauf die kleinen Löcher im Schlauch gesaugt und ausserhalb des Körpers in ei- roenterologie und Radiologie beteiligt, aber nem Filtergerät gereinigt. Das saubere Blut auch noch einige weitere Fachgebiete. wird von oben wieder der oberen Hohlve- Ohne die hervorragende Zusammenarbeit ne zugeführt. Auf diesem Weg wird das Blut aller Beteiligten, der Pflegekräfte, des medes Organs solange gefiltert, bis alle Che- dizinisch-technischen Personals sowie der mikalien wieder aus dem Körper entfernt Ärztinnen und Ärzte, hätten wir das Verfahwurden. Die gesamte Prozedur dauert etwa ren nicht so erfolgreich anwenden können», drei Stunden. sagt Vogl. Die Chemosaturation-Therapie richtet sich vorerst an Patienten, bei denen alle andeErfolg dank interdisziplinärer ren Behandlungsoptionen ausgeschöpft Zusammenarbeit wurden. In Zukunft könnte das Verfahren Für die Umsetzung dieses anspruchsvollen aber auf zusätzliche Anwendungsfelder ausVerfahrens ist ein vielköpfiges Team aus geweitet werden. Ärzten und medizinisch-technischem Fachpersonal aus den USA zur Unterstützung Quelle: Universität Frankfurt nach Frankfurt gekommen. Sie haben gemeinsam mit dem Frankfurter Team um- Kontakt fangreiche Trainingseinheiten durchgeführt Prof. Dr. Thomas J. Vogl und die Behandlung der ersten beiden Pa- Klinikum der J. W. Goethe-Universität tientinnen begleitet. Neben dieser externen Theodor-Stern-Kai 7, Haus 23c Hilfe war die interdisziplinäre Zusammen- D-60590 Frankfurt arbeit innerhalb des Klinikums unerlässlich. Telefon +49 (0) 69 63 0172 77 «An der Umsetzung waren vor allem die t.vogl@em.uni-frankfurt.de Kollegen aus Anästhesie, Kardiologie, Gast- www.radiologie-uni-frankfurt.de 4/2012

Bild: zvg

Am Klinikum der J.W. Goethe-Universität Frankfurt sind Ende Februar zwei Patientinnen mit Krebs in fortgeschrittenem Stadium mit der Chemosaturation-Therapie behandelt worden. Es handelt sich bei dem Verfahren um eine lokal begrenzte Chemotherapie. Das chemisch behandelte Blut der Leber wird über ein Kathetersystem abgesaugt, in einem Filter ausserhalb des Körpers gereinigt und dann der Leber wieder zugeführt. Durch diese Vorgehensweise kann die Chemotherapie sehr hoch dosiert eingesetzt werden. Weil die Chemikalien jedoch nicht in andere Organe gelangen, treten maximal minimierte Nebenwirkungen auf. Die Behandlung der beiden Patientinnen ist erfolgreich verlaufen.


Bild: Fraunhofer-Gesellschaft

Bild 1. In Trocknungsanlage mit überhitztem Dampf bei Atmosphärendruck getrocknete Lebensmittel.

Eine Alternative zur Heisslufttrocknung

Überhitzter Wasserdampf trocknet Lebensmittel Zur Trocknung von Lebensmitteln kommt meist energieaufwendige Heissluft zum Einsatz. Am Fraunhofer IGB wurde ein Verfahren zur Trocknung mit überhitztem Wasserdampf entwickelt und in einer kontinuierlichen Anlage realisiert, die bei Atmosphärendruck arbeitet. Damit kann der Energieverbrauch um bis zu 50 Prozent und die Trocknungszeit um bis zu 80 Prozent gesenkt werden. Das zu trocknende Gut wird zudem hygienisiert. Für die Herstellung von Trockenobst, Kartoffelchips, Instantprodukten und Trockenfutter muss den Nahrungsmitteln Wasser entzogen werden. In der Regel werden die Lebensmittel in grossen Anlagen mit Heissluft getrocknet. Doch hierbei wird viel Energie verbraucht: Allein die Trocknung kann bis zu 90 Prozent der gesamten für die Lebensmittelproduktion aufzuwendenden Energie verschlingen. Eine Alternative bietet die Trocknung mit überhitztem Wasserdampf. Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB haben hierzu eine kontinuierliche Anlage entwickelt, die überhitzten Wasserdampf nutzt und bis zu 50 Prozent weniger Energie benötigt. Denn in der Anlage können die Lebensmittel schneller erhitzt und getrocknet werden als mit dem Heissluftverfahren. Zudem werden die Produkte geschont und einer Bräunung der Lebensmittel durch enzymatische Reaktionen vorgebeugt. Im Innern der Trocknungsanlage wird das Trockengut überhitztem Wasserdampf mit einer Temperatur von 120 bis 250 °C ausgesetzt. «Das Gut erhitzt sich und gibt Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf ab. In diesem überhitzten Zustand ist der Heissdampf nahezu trocken und kann grosse Mengen Wasserdampf aufnehmen», erklärt 4/2012

Sukhanes Laopeamthong, Gruppenleiter am Fraunhofer IGB, der die Anlage mit entwickelt hat. Die ebenfalls abgegebene Verdampfungswärme wird dem überhitzten Dampf über einen Kreislauf wieder zugeführt. «90 Prozent der zugeführten Energie können wir so zurückgewinnen», so der Forscher. Dadurch können der Energiebedarf um die Hälfte und die Trocknungszeiten um bis zu 80 Prozent im Vergleich zur Heisslufttrocknung gesenkt werden. Durch die Wärmerückführung bleiben die Temperaturen innerhalb der Anlage konstant, ein kontinuierlicher Betrieb ist gewährleistet.

Nach oben offene Anlage Der Clou der Anlage liegt im Detail: Sie ist so konstruiert, dass der Trockenraum nach oben geschlossen, nach unten aber offen ist. «Dadurch kann die Anlage bei Atmosphärendruck arbeiten, Schleusen und Absperrungen sind nicht notwendig«, sagt Siegfried Egner, Leiter der Abteilung Physikalische Prozesstechnik. «Zudem kann die Art der Fördertechnik frei gewählt werden – ob Schwing-, Band-, Schneckenförderer oder Trommel.» Überhitzter Dampf hat eine niedrigere Dichte als Luft und drängt diese nach unten. Überschüssiger Wasserdampf aus der Trock-

nungskammer sinkt aufgrund der höheren Dichte in den unteren Teil ab und wird hier kondensiert. Flüchtige Inhaltsstoffe wie ätherische Öle können dabei für eine weitere Verwendung abgetrennt werden. Ein Nachströmen der Umgebungsluft wird durch die «Dampfhaut» der Anlage verhindert. «Diese inerte Dampfatmosphäre und hohe Temperaturen sorgen zusätzlich dafür, dass die Lebensmittel hygienisiert werden», hebt Laopeamthong einen weiteren Vorteil hervor. Die Trocknungsanlage bietet eine Verdampfungsleistung von etwa 50 kg/h. Der kompakte Trockner entspricht den Standards der Lebensmittelindustrie und ist mit nur geringen Investitionskosten umsetzbar. Die Anlage im Fraunhofer IGB steht Partnern aus der Industrie zur Verfügung, die Trocknung verschiedener Lebensmittel mit diesem Prozess zu untersuchen und zu charakterisieren. Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft Kontakt Sukhanes Laopeamthong M. Sc. Fraunhofer-Institut für Grenzflächenund Bioverfahrenstechnik IGB Nobelstrasse 12, D-70569 Stuttgart Telefon +49 (0)711 970 3538 info@igb.fraunhofer.de www.igb.fraunhofer.de 43


ERNÄHRUNG

Das Vegetarier-Schnitzel

Schnitzel aus rein pflanzlichen Rohstoffen

Fleischerzeugung ist aufwendig, teuer und nicht umweltfreundlich: Um ein Kilo Fleisch anzusetzen, müssen Masttiere fünf bis acht Kilo Getreide fressen. Einfacher und nachhaltiger wäre es, wenn man aus Saaten – ohne Umweg über das Tier – Schnitzel machen könnte. Unmöglich? Nicht unbedingt: Es gibt Pflanzen, die sich für die Herstellung von Fleischersatzstoffen eignen. Welche das sind und wie sie sich in ein Produkt verarbeiten lassen, das schmeckt und aussieht wie Fleisch, haben Forscher im EU-Projekt LikeMeat untersucht.

Ein Fleischsubstitut, das Verbraucherwünschen entspricht «Es gibt Untersuchungen, die zeigen, dass viele Europäer bereit sind, auf Fleisch zu verzichten, doch bisher gibt es wenig Alternativen», erklärt Florian Wild. Der Forscher vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising leitet das Projekt. «Unser Ziel ist es, ein pflanzliches Fleischsurrogat zu entwickeln, das saftig und faserig ist, aber auch ein angenehmes Aroma hat. Das Produkt sollte gut haltbar sein, nicht teurer als Fleisch und für Vegetarier beziehungsweise Allergiker geeignet.» An der Entwicklung beteiligt sind neben den Wissenschaftlern am IVV auch Experten der Wiener Universität für Bodenkultur, Konsumforscher der niederländischen Universität Wageningen sowie elf kleine und mittelständische Unternehmen, die Lebensmittel oder Lebensmittelzutaten herstellen oder damit handeln. Darunter sind auch zwei österreichische und eine niederländische Firma, die bisher nur Fleisch verarbeiten sowie ein Bio-Food-Hersteller aus Spanien. «Gemeinsam wollen wir eine einfache Produktionskette entwickeln, mit der sich 44

aus rein pflanzlichen Rohstoffen ein FleischSubstitut fertigen lässt, das den Verbraucherwünschen entspricht», resümiert Wild. Die Zutaten stammen vom Acker: Für die Produktion eignen sich Weizen und Erbsen, Lupinen und Soja, erläutert Wild: «Wir legen uns bewusst nicht auf eine Pflanzenart fest, weil viele Menschen allergisch auf die eine oder andere Substanz reagieren. Mittlerweile haben wir verschiedene Rezepturen entwickelt. Sie sind die Grundlage für ein Produktspektrum, das Menschen mit Lebensmittelunverträglichkeiten oder Allergien eine breite Auswahl bietet.» Wie aber wird aus den Feldfrüchten Fleisch? »Die Verfahrenstechnik war die grösste Herausforderung«, erinnert sich der Projektleiter. Die bisher gängige Methode, Pflanzenproteine mit wenig Wasser zu mischen, und unter hohem Druck zu erhitzen, erwies sich als unbrauchbar: Bei dieser Heissextrusion wird die Masse unter hohem Druck erhitzt. In dem Moment, in dem sie aus der Düse quillt, sinkt die Temperatur schlagartig, Wasserdampf wird frei und schäumt die Masse auf. Beim Herstellen von Erdnussflips ist dieser Effekt erwünscht, bei der Fertigung von Fleischsubstituten nicht.

Schnitzel als Prototyp Speziell für Fleischsubstitute nutzen Wild und seine Kollegen ein neues Verfahren: Die Hauptzutaten – Wasser und Pflanzenproteine – werden aufgekocht und langsam abgekühlt. Da keine plötzliche Druckentlastung stattfindet, bläht kein Wasserdampf den Teig auf. Mit sinkender Temperatur beginnen die Eiweissmoleküle Ketten zu bilden. So entsteht eine faserige Struktur, die der von Fleisch sehr ähnlich ist. Der Prototyp der neuen vegetarischen Schnitzelfabrik steht derzeit im Labor des

Bild: Fraunhofer IV V

Es sieht aus wie ein Schnitzel, es ist saftig und faserig wie ein Schnitzel, es kaut sich sogar wie ein richtiges Schnitzel – doch die Zutaten sind zu 100 Prozent pflanzlich. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising nutzen ein neues Verfahren, mit dem sich Fleischersatz fertigen lässt, der nicht nur gut schmeckt, sondern auch nachhaltig ist.

Bild 1. Die Zutaten dieses Schnitzels sind zu 100 Prozent pflanzlich.

IVV. Die Anlage ist nicht grösser als zwei Tischtennisplatten und produziert auf Wunsch ein etwa ein Zentimeter dickes Endlosfleisch, das sich nach Belieben formen lässt – zu kleinen Stücken für Geschnetzeltes oder ganzen Schnitzeln. 60 bis 70 Kilo Fleischsubstitut können die Forscher derzeit pro Stunde produzieren – 300 bis 500 Kilo am Tag. «Konsistenz und Biss sind bereits gut», versichert Wild. Am Aroma werde noch gearbeitet. Bis zum Ende der Projektlaufzeit in einem Jahr soll das Fleischsubstitut vom Acker einem echten Schnitzel in nichts mehr nachstehen und fi x und fertig aus der Maschine kommen. Auf der Messe Anuga FoodTec vom 27. bis 30. März in Köln stellten die Experten ihr neues Produkt vor. Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft Kontakt Florian Wild Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Giggenhauser Strasse 35 D-85354 Freising Telefon +49 (0)8161 491 416 info@ivv.fraunhofer.de www.ivv.fraunhofer.de 4/2012


WERKSTOFFE

Zwei-Photonen-Lithografie

3D-Drucker mit Nanopräzision

Bilder: TU Wien

Mikroskopisch kleine Details ausdrucken, in drei Dimensionen – das wird durch die Zwei-Photonen-Lithografie möglich. Die Technologie kann zum Herstellen von winzigen massgeschneiderten Strukturen genützt werden. Forschungsteams der TU Wien konnten sie nun entscheidend verbessern: Ihr Hochpräzisions-3D-Drucker druckt um Grössenordnungen schneller als bisherige Geräte. Dadurch ergeben sich ganz neue Anwendungsperspektiven – etwa in der Medizin.

geschwindigkeit in Millimetern pro Sekunde gemessen – unser Gerät schafft in einer Sekunde fünf Meter.» In der Zwei-PhotonenLithografie ist das Weltrekord. Diese Geschwindigkeitssteigerung war durch ein Zusammenspiel mehrerer neuer Ideen möglich. «Wesentlich war es, die Steuerung der Spiegel zu verbessern», sagt Jan Torgersen (TU Wien). Die Spiegel sind während des 3D-Druckvorgangs ständig in Bewegung. Speziell auf die Beschleunigungs- und Abbremsphasen muss genau geachtet werden, wenn man bei extrem hoher Druckgeschwindigkeit noch immer höchst präzise Ergebnisse haben möchte.

SchlauchDosierpumpen

4/2012

HochdruckDosierpumpen

Beheizte Dosierpumpen

Die 3D-Drucker verwenden flüssiges Harz, das genau an den gewünschten Stellen durch fokussierte Laserstrahlen ausgehärtet wird. Der Brennpunkt des Laserstrahls wird mit beweglichen Spiegeln durch das Harz gelenkt und hinterlässt dort eine ausgehärtete Polymerlinie mit einem Durchmesser von weniger 100 nm. Bei dieser Genauigkeit lassen sich sogar fein strukturierte Skulpturen von der Grösse eines Sandkorns anfertigen. «Das Problem war bisher, dass diese Methode recht langsam war», sagt Jürgen Stampfl vom Institut für Werkstoffwissenschaften und Werkstofftechnologie der TU Wien. «Bisher hat man die Druck-

Bild 2. Ein Rennauto mit etwa 285 µm Länge – ebenfalls an der TU Wien gedruckt.

Lichtaktive Moleküle härten Kunststoff Nicht nur die Mechanik spielt beim 3D-Drucker eine entscheidende Rolle, auch Chemiker hatten bei dem Projekt viel zu tun: «Das Harz enthält Moleküle, die vom Laserlicht aktiviert werden. Diese können dann an anderen Monomeren eine Kettenreak tion auslösen, sodass sie fest werden», erklärt Torgersen. Diese Initiatormoleküle werden nur dann aktiviert, wenn sie gleichzeitig zwei Photonen des Laserstrahls absorbieren – und das geschieht genau dort, wo der Laserstrahl extrem stark fokussiert ist.

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Bild 1. Eine geometrisch etwas vereinfachte Nachbildung des Wiener Stephansdoms. Das Modell misst nur etwas über 50 µm.

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WERKSTOFFE

Im Gegensatz zu konventionellen 3DDrucktechniken kann das Material an jedem gewünschten Ort im Volumen ausgehärtet werden. Die neue Schicht entsteht also nicht auf der Oberfläche der vorhergehenden Schicht, sondern im Volumen des flüssigen Harzes. Dadurch spielt, im Gegensatz zu konventionellen 3D-Druckern, die Oberflächenbeschaffenheit der Schicht keine Rolle. Weil die Oberfläche nicht für das Auftragen der nächsten Schicht präpariert werden muss, ergibt sich somit eine erhebliche Zeitersparnis. Das Team um Robert Liska (Institut für Angewandte Synthesechemie, TU Wien) entwickelte die passenden Zutaten für diese Harz-Mischung. Forschung an 3D-Druckern gibt es mittlerweile weltweit – an Universitäten wie in

der Industrie. «Unser grosser Wettbewerbsvorteil an der TU Wien ist, dass wir hier Expertengruppen für alle Teilbereiche unter einem Dach versammelt haben», meint Stampfl. Ob Materialkunde, Prozess-Knowhow oder Lichtquellen – an all diesen Bereichen wird gleichzeitig geforscht. So lassen sich die Ideen der einzelnen Forschungsgruppen von Anfang an optimal aufeinander abstimmen. Durch die nun erreichte hohe Geschwindigkeit kann man in einem gegebenen Zeitraum viel grössere Objekte herstellen als bisher. Das macht die Zwei-PhotonenLithografie für die Industrie interessant. An der TU Wien wird derzeit nach biokompatiblen Harzen für medizinische Anwendungen gesucht. Mit ihnen könnte man mass-

geschneiderte Strukturen bauen, die lebende Zellen als Gerüst benutzen können, um biologisches Gewebe nachzubilden. Der Drucker eignet sich jedoch auch für die Herstellung präziser Bauteile für die biomedizinische Anwendungen sowie für die Nanotechnologie. Quelle: TU Wien Kontakt Jan Torgersen Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie Favoritenstrasse 9–11 A-1040 Wien Telefon +43 (0)1 58801 30869 jan.torgersen@tuwien.ac.at www.tuwien.ac.at

Elastomer-Aktoren

Auf dem Weg zum künstlichen Muskel Dielektrische Elastomer-Aktoren (DEA) gelten als eine grosse Hoffnung für die Herstellung künstlicher Muskeln und könnten an vielen Stellen als ressourcenschonende technologische Alternative für Elektromotoren, Pneumatiken oder hydraulische Antriebe eingesetzt werden.

Genau in dieser Materialkombination besteht in der Praxis eine grosse Herausforderung, die seit vielen Jahren den breiten technologischen Einsatz solcher DEA immer wieder verhindert: Die wenig dehn- und streckbaren elektrisch leitenden metallischen Schichten reissen auf dem weichen Gummimaterial bei Dehnungen schnell und werden damit zerstört. Bislang konnte man diesem Problem nur mit kostenintensiven und hochkomplexen Massnahmen begegnen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und 46

Bild: Fraunhofer IWS Dresden

DEA sind vom Prinzip her sehr einfach aufgebaut. Zwischen zwei flächig mit Metallen beschichteten Oberflächen – den Elektroden – liegt ein elektrisch isolierendes Dielektrikum aus elastomeren Materialien, zum Beispiel Gummi. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung entsteht ein elektrostatischer Druck, der das weiche Gummimaterial zur Dehnung zwingt.

Bild 1. Dünne Elektrodenschicht aus flexiblen Carbonnanofibrillen, eingebettet im dielektrischen Silikonelastomer

Strahltechnik IWS Dresden, des FraunhoferInstituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS Dresden und der TU Dresden haben sich deshalb die Frage gestellt: Gibt

es einen radikal neuen, insbesondere einfachen und auch technologisch gangbaren Weg, der all die beschriebenen Nachteile auf einen Schlag behebt? 4/2012


LABORAPPARATE

Wir vertreten:

Einfache Herstellung und grosse Performance

Insgesamt stellen die vom Konsortium entwickelten Material- und Beschichtungstechniken eine hoch attraktive und kostengünstige Plattform- und Querschnittstechnologie dar, welche in absehbarer Zeit den Einsatz aktorisch-aktiver Strukturen in vielen technologischen Feldern ermöglichen. Ebenso ist auch der Einsatz in benachbarten Feldern wie der Sensorik und dem Energy Harvesting denkbar. Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft

Nach diesem bahnbrechenden Erfolg war der Bau von technisch einsetzbaren Aktoren der logische nächste Schritt für das Forscherkonsortium. In kürzester Zeit und unter Nutzung industrieller Standardtechnologien gelang es dem Team, dielektrische Elastomer-Aktoren aufzubauen. Sie bestehen aus vielen wechselweise leitfähigen und isolierenden Elastomerschichten, jede jeweils nur 0,03 mm dick.

Kontakt Dr. Oliver Jost Fraunhofer-Institut für Werkstoffund Strahltechnik IWS Winterbergstrasse 28 D-01277 Dresden Telefon +49 (0)351 83391 3477

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Die verblüffend einfache Idee: Warum ersetzt man die Metallschicht nicht einfach durch eine elektrisch leitende Gummischicht und umgeht auf diese Weise die schon beschriebene Inkompatibilität zwischen den metallischen Elektroden und dem dielektrischen Gummikörper? Bisher gab es kein kommerziell erhältliches Elastomer, das gleichzeitig sowohl elektrisch isolierend als auch elektrisch leitend sein kann. Mit einem Trick gelang es den Dresdener Forschern, ein elastomeres, elektrisch leitendes Gummimaterial zu erzeugen. Sie mischten winzige Mengen elektrisch leitfähiger Carbon-Nanofibrillen in ein Elastomer, welches nahezu identische Dehneigenschaften aufwies wie das elektrisch isolierende Gummimaterial. Durch die Zugabe der Nanofibrillen wird das Elastomer leitfähig. Ein mit diesem leitfähigen Material beschichteter isolierender Gummikörper versagte in Dehnversuchen auch nach Millionen von Zyklen nicht.

Dabei wurde auch der Nachweis der Einsetzbarkeit von Dickschicht- und Drucktechniken sowie grossflächiger Rolle-zu-RolleTechnologien geführt. Die Testergebnisse eines so hergestellten Multilagen-Ring-Aktors aus elf aktiven Schichten und einer aktiven Fläche von 465 cm² sind vielversprechend: Lineare Dehnungen im Prozentbereich und gleichzeitig beachtliche Kräfte von rund 100 N wurden erzielt. Auch nach 140 000 Betriebszyklen ist der Ringaktor noch voll einsatzbereit.

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Die kompakten Tischzentrifugen sind sowohl für einen hohen Probendurchsatz als auch für grosse Probenvolumina konzipiert. Mit einer max. Kapazität von 4 x 600 ml, 140 Blutabnahmegefässen oder 16 Mikrotiterplatten eignen sie sich ideal für den Einsatz in der Klinischen Chemie, der Biotechnologie und den Forschungseinrichtungen der Life Sciences. Mit viel Komfort erleichtert die hochentwickelte C-Steuerung die tägliche Laborroutine. 98 Programmspeicherplätze stehen zur Verfügung.

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Erfolgreiche Erprobung in Basel

Wasserstoffbetriebenes Kehrfahrzeug Seit 2009 wird ein wasserstoffbetriebenes Kehrfahrzeug auf Basels Strassen erprobt. Das Projekt, an dem unter anderem mehrere Unternehmen, die Empa und das PSI beteiligt sind, soll den Wasserstoffantrieb «vom Labor auf die Strasse» bringen, um Praxiserfahrung sammeln zu können. Fazit des Pilotversuchs: Wasserstoff als Treibstoff für Kommunalfahrzeuge spart Energie, schont die Umwelt und ist technisch machbar. Um rentabel zu sein, müssen Brennstoffzelle, Druckspeichertank und Elektroantrieb allerdings noch deutlich günstiger werden.

Grosses Projektteam Da das Fahrzeug die energetischen Ziele erfüllte und auch die gewünschte Leistungsfähigkeit erreichte, entschloss sich das Projektteam – neben Forschern der Empa und des Paul Scherrer Instituts (PSI) der Fahrzeughersteller Bucher Schörling, der Elektroantriebsspezialist Brusa, der Wasserstoffhersteller Messer Schweiz sowie das Amt für Umwelt und Energie Basel-Stadt, die Regiebetriebe und die Stadtreinigung vom Tiefbauamt Basel-Stadt – das Brennstoffzellensystem durch ein ausgereifteres System zu ersetzen und ein zentrales Sicherheitsmodul zu realisieren. Seit Sommer 2011 ist das Brennstoffzellensystem 2.0 im Einsatz – und erwies sich als deutlich praxistauglicher: Nur ein einziges Mal musste es wegen des Ausfalls einer Wasserstoffpumpe zur Revision. Doch eine Störung kommt selten allein; der Spannungswandler zwischen Brennstoffzellensystem und Batterie fiel aus und die 48

Bild: Kurt Hermann

Einen Prototypen zu entwickeln und diesen auch gleich noch im Alltagsbetrieb einzusetzen, ist kein einfaches Unterfangen – und meist mit Rückschlägen verbunden. Das nach rund einjähriger Entwicklungsarbeit 2009 in Basel in Betrieb genommene wasserstoffbetriebene Kehrfahrzeug ist keine Ausnahme. «Es stellte sich relativ schnell heraus, dass das Brennstoffzellensystem – das als Einzelstück speziell für unser Projekt hergestellt wurde – für einen Alltagseinsatz noch zu unausgereift war», erklärt Projektleiter Christian Bach, Leiter der Empa-Abteilung «Verbrennungsmotoren». «Ausserdem haben sich die verschiedenen Sicherheitssysteme teilweise gegenseitig blockiert.»

Bild 1. Anlässlich der Messe Cleantech City in Bern (13.–15. März) konnte das wasserstoffbetrieben Kehrfahrzeug aus der Nähe betrachtet werden.

Sensorik des Elektromotors für den Fahrantrieb sowie zwei Kühlwasserpumpen mussten nach Wiederinbetriebnahme ersetzt werden – alles speziell auf das Fahrzeug angepasste Bauteile mit entsprechend langen Lieferzeiten. Seit rund drei Monaten läuft die Kehrmaschine nun aber so zuverlässig, dass sie von der Stadtreinigung im «normalen» Alltagsbetrieb eingesetzt werden kann.

Erkenntnisse und Lehren aus dem Einsatz in Basel Die Testphase in Basel zeigt: Brennstoffzellen sind bereit für den Praxiseinsatz – auch oder gerade in Nischenanwendungen wie Kommunalfahrzeugen. Damit liesse sich einiges an Energie sparen, denn das Fahrzeug verbraucht weniger als die Hälfte da-

von. In Zahlen: Anstatt 5 bis 5,5 Liter Diesel pro Stunde (was einem Energieverbrauch von 180 bis 200 MJ pro Stunde entspricht) verbrauchte es 0,3 bis 0,6 kg Wasserstoff pro Stunde (also 40 bis 80 MJ pro Stunde). Und auch punkto CO2-Emissionen schneidet das Fahrzeug – selbst bei fossiler Produktion des Wasserstoffs durch die Dampfreformierung von Erdgas – um rund 40 Prozent besser ab als ein dieselbetriebenes Fahrzeug. Mit Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen wäre die CO2-Reduktion sogar noch grösser. In Betrieb erwies sich das Fahrzeug als benutzerfreundlich und sicher. Betankt wurde es von den Fahrern selbst an einer mobilen, einfach zu handhabenden Wasserstofftankstelle. Sowohl Tankstelle als auch Garage sind mit einem Überwachungssystem für Wasserstoff ausgerüstet. Seit Inbetriebnah4/2012


U M W E LT

me der Anlage kam es zu keinem einzigen Störfall wegen Wasserstofflecks. Dazu kommt, dass das Fahrzeug vor allem im Dislokationsbetrieb, aber auch im Reinigungsbetrieb mit eingeschaltetem Sauggebläse und wischenden Besen hörbar leiser ist als ein Dieselfahrzeug. Dies bringt vor allem für die Fahrer eine spürbare Lärmentlastung. Einziger Nachteil: An kühleren Tagen reichte die Abwärme von Brennstoffzelle und Elektromotor nicht mehr aus, um die Fahrerkabine genügend zu beheizen, eine für elektrische Antriebe typische Schwachstelle. Daher wurde das Fahrzeug inzwischen mit einer Sitzheizung für den Einsatz an kühleren Tagen ausgestattet. Mitte März 2012 ging die Testphase in Basel zu Ende; danach wurden die Anlage und das Fahrzeug für einen weiteren Praxiseinsatz nach St. Gallen verlegt. Dabei geht es in erster Linie darum, das nun den Kinderkrankheiten entwachsene Fahrzeug weiter im Alltag zu testen, um die Einsatzerfah-

rungen zu vertiefen und das Alterungsverhalten der verschiedenen Komponenten zu untersuchen. Ein derartiges Fahrzeug ist derzeit noch rund dreimal so teuer wie ein herkömmliches Kehrfahrzeug. Allerdings sind alleine die Kosten für Brennstoffzellensysteme in den letzten Jahren um rund das Zehnfache gesunken, und das Ende der Kostensenkungspotenziale ist noch nicht erreicht. Quelle: Empa

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Aus der Welt der Enzyme • Eines der ältesten erhaltenen Enzymmoleküle, das sogar noch Restaktivität zeigte, wurde im Gehirn einer Mumie gefunden, die etwa 1150 vor Christus datiert. [Manfred Reitz, Auf der Fährte der Zeit, Wiley-VCH (2003), S. 279] • Wissenschaftler der Universität von Kalifornien in Berkeley haben in einer Mikrobe eine Cellulase (ein Enzym, das Cellulose spaltet) entdeckt, die bei 109 °C ihre höchste Aktivität erreicht. Zur Erinnerung: Enzyme sind Proteine, und als Faustregel kann gelten, dass diese oberhalb von 60 °C denaturieren, also nicht mehr funktionsfähig sind. [www.astrobio.net/pressrelease/4092/ record-breaking-heat-tolerant-enzyme] Quelle: Deutsche Gesellschaft für Katalyse

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U M W E LT

Aus Gemüse- und Obstabfällen wird Methan

Treibstoff aus Grossmarktabfällen Matschige Tomaten, braune Bananen und überreife Kirschen – die Abfälle von Grossmärkten sind bisher bestenfalls auf dem Kompost gelandet. Künftig sollen sie besser genutzt werden: In einer vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart neu entwickelten Anlage lassen sie sich vergären. Dabei entsteht Methan, das Autos antreiben kann.

Lässt der Autofahrer am Zapfhahn Erdgas in den Tank strömen statt Benzin oder Diesel, fährt er günstiger und umweltbewusster: Der Treibstoff schont das Portemonnaie, die Auspuffgase enthalten weniger Kohlendioxid und kaum Russpartikel. Zunehmend rüsten Autofahrer daher ihre Otto-Motoren für den Erdgasbetrieb um.

Bild: Fraunhofer IGB

Mikroorganismen produzieren Biogas

Bild 1. In dieser Anlage in Stuttgart wird aus Abfällen von Grossmärkten Biogas hergestellt.

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Praktische Statistik-Kurse mit Excel! Statistische Analyse von Labordaten mit Excel 5.–6.6.12 Einführung in die Biostatistik mit Excel 30.–31.5.12 • Alle Methoden werden mit praxisorientierten Beispielen illustriert und direkt am PC geübt. Kein mathematischer Formalismus. • Kursort: Basel. Les cours sont aussi disponibles en français.

Statistische Versuchsplanung und Optimierung am PC Teil A: 24.–25.4.12: Einführung, Screening, Modellierung, Optimierung, grafische Analyse. Teil B: 12.–13.6.12: Optimierung von Formulierungen, eigene spezifizierte Versuche, u.v.a.

Statistische Qualitäts- und Prozesskontrolle 25.6.12 SIX SIGMA GREEN BELT 7.–11.5.12 Methodenvalidierung in der Analytik 18 30.–31.5.12 Data Mining mit CART-Entscheidungsbäumen 27.–28.6.12 Viele weitere Kurse sind auch verfügbar! AICOS Technologies AG, Efringerstrasse 32, CH-4057 Basel, Tel. 061 686 98 76, Fax 061 686 98 88, E-mail: info@aicos.com

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Erdgas gehört jedoch ebenso wie Erdöl zu den fossilen Brennstoffen; die Reserven sind begrenzt. Forscher des FraunhoferInstituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben eine Alternative entwickelt: Sie gewinnen den Treibstoff nicht aus den kostbaren Rohstoffreserven der Erde, sondern aus Obst- und Gemüseabfällen von Grossmärkten, Mensen und Kantinen. Werden diese Lebensmittelreste vergoren, entsteht Methan, auch Biogas genannt. In Hochdruckflaschen gepresst kann es als Treibstoff dienen. Eine erste Pilotanlage neben dem Stuttgarter Grossmarkt haben die Forscher Anfang

Gradientenmischer Die MIKA setzt neue Dimensionen bei dynamischen HPLC Mischern sehr kleines Mischvolumen zwei bis sechs Eingänge einsetzbar bis 400bar Valco-Verschraubungen

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4/2012


U M W E LT

dieses Jahres in Betrieb genommen: In einem zweistufigen Vergärungsprozess produzieren verschiedene Mikroorganismen aus den Abfällen in wenigen Tagen das gewünschte Methan. «Die Abfälle enthalten viel Wasser und wenig verholzte Teile, sie sind daher ideal für das Vergären», sagt Ursula Schliessmann, Abteilungsleiterin am IGB. Eine Herausforderung stellen die Abfälle trotzdem dar: Sie setzen sich jeden Tag anders zusammen, mal sind viele Zitrusfrüchte dabei, mal eher Kirschen, Pflaumen und Salatköpfe. Gerade die Zitrusfrüchte enthalten jedoch viel Säure – die Forscher müssen den pH-Wert daher anpassen. «Wir lagern den Ausschuss in verschiedenen Vorratsbehältern. Hier werden automatisch einige Parameter des Abfalls bestimmt, etwa der pH-Wert. Das dazu entwickelte Managementsystem errechnet, wie viel des Abfalls aus welchen Behältern gemischt und zu den Mikroorganismen gegeben werden», erläutert die Expertin. Denn das Gleichgewicht muss erhalten bleiben – die verschiedenen Mikroorganismen brauchen zu jeder Zeit gleiche Umgebungsbedingungen, also das gleiche Milieu.

Das Biogas, das in der Anlage am Grossmarkt entsteht, bereiten die Mitarbeiter der Energie Baden-Württemberg EnBW mit Membranen auf, die Daimler AG stellt einige Versuchsfahrzeuge mit Erdgasantrieb bereit. Insgesamt fünf Jahre läuft das Projekt mit dem Namen EtaMax. Wenn alle Komponenten einwandfrei zusammenspielen, könnten ähnliche Anlagen künftig überall stehen, wo viele organische Abfälle anfallen.

Kontakt Dr.-Ing. Ursula Schliessmann Fraunhofer-Institut für Grenzflächenund Bioverfahrenstechnik IGB Nobelstrasse 12 D-70569 Stuttgart Telefon +49 (0)711 970 4222 ursula.schliessmann@igb.fraunhofer.de www.igb.fraunhofer.de

Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft

Alles wird verwertet Ein weiterer Vorteil der Anlage: Es wird alles verwertet, vom Biogas über das flüssige Filtrat bis zum nicht weiter vergärbaren schlammartigen Rest. Dabei hilft ein zweites Teilprojekt in Reutlingen, eine Algenkultur. Bekommen die Algen genügend Nährmedium, Kohlendioxid und Sonnenlicht, produzieren sie in ihren Zellen Öl, das Dieselmotoren antreiben kann. Als Nährmedium für die Algen dient das Filtratwasser aus der Biogasanlage; es enthält genügend Stickstoff und Phosphor. Das Kohlendioxid, das die Algen zum Wachsen brauchen, erhalten die Forscher ebenfalls aus dem Biogasreaktor in Stuttgart: Denn das entstehende Biogas setzt sich zu etwa zwei Dritteln aus dem gewünschten Methan, zu etwa 30 Prozent aus Kohlendioxid zusammen. Alles, was nun noch übrig ist von den Marktabfällen, ist der schlammartige Gärrest. Er wird von den Kollegen aus dem Schweizer Paul Scherrer-Institut und dem Karlsruher Institut für Technologie ebenfalls in Methan umgewandelt. 4/2012

Ein Refraktometer für jeden Fall: Die neue Abbemat-Serie

 Für jede Anwendung eine Lösung  Schnell und präzise  Modular erweiterbar  Internationalen Standards entsprechend

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2 in Basel Labotec 201 Stand Nr. B15

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V E R A N S TA LT U N G E N

Labotec Suisse 2012

Eine Messe im Herzen der Life-Science-Branche Die Vorbereitungen für die Labotec Suisse 2012, die am 09. und 10. Mai 2012 in der Messe Basel stattfinden wird, sind voll im Gang. Aktuell haben sich 100 Aussteller angemeldet, darunter viele bekannte Firmen und Branchenleader. Namhafte Verbände und Organisationen unterstützen den Veranstalter easyFairs. Ein Highlight wird ein Vortrag an den learnShops über die Instandhaltung des weltgrössten unterirdischen Labors im Cern sein.

Aussteller: «Sie erhalten in kurzer Zeit viele wertvolle Kontakte und zusätzliche Aufmerksamkeit.» An den Guided Tours können Besucher nur nach vorheriger Anmeldung teilnehmen.

Bild: easyFairs

learnShops mit interessanten Referaten

Bild 1. Labotec Suisse 2011 in Genf

Auf der Labotec Suisse 2012 werden die Wertschöpfungskette des Laborbedarfs, der analytischen Geräte und Verfahren, der Laborinformatik, der Mess- und Prüftechnik, der Biotechnologie sowie der Diagnostik repräsentiert sein. Die Besucher erhalten einen Marktüberblick zum aktuellen Stand der Analytik und können durch die thematischen Synergien ihren Messebesuch effi zienter gestalten. Angesprochen werden vor allem Entscheidungspersonen sowie Fachpersonal aus Labors, die sich ungezwungen über die neuesten Produkte, Lösungen und Trends aus diesem Bereichen informieren wollen. Folgende Schwerpunktthemen werden zu sehen sein: Laborbedarf, Labortechnische Geräte, Chemikalien und Reagenzien, Verbrauchsmaterial und Einrichtungen. An beiden Messetage werden jeweils um 11 Uhr und um 15 Uhr je zwei geführte Messerundgänge durchgeführt: ■ Reinraumtechnik (Reinraumkleider und Reinraummaterial, Reinraumkomponenten, 52

Reinraumgesamtanlagen, Reinraummobiliar). Besucht werden die Firmen Endress+ Hauser Metso AG, Dosim SA, KNF Neuberger AG, Rico Sicherheitstechnik AG und PanGas AG. ■ Nanotechnologie (Oberflächenfunktionalisierung, Oberflächenveredelung, Katalyse, Chemie, Werkstoffsynthese) mit den Firmen Avestin Europe GmbH, Schaefer-Tec AG und PanGas AG. Die Tour Guides führen Gruppen von maximal 20 Personen – ausgestattet mit Headsets – zu den wichtigsten Innovationen und Produkten des jeweiligen Themenbereichs einer Tour. An den besuchten Ständen erhalten die Teilnehmer eine Demonstration von je 15 Minuten. Ein Rundgang dauert insgesamt rund 1,5 Stunden. «Mit diesem Service wollen wir Besuchern eine echte Hilfe bieten, sich in der Vielfalt der Stände und Themen schnell zurechtzufinden», erläutert easyFairs Marketingleiterin Martina Hofmann. Die Vorteile für

Auf der Labotec Suisse 2012 werden verschiedene learnShops mit hochkarätigen Referaten und Vorträgen angeboten. So wird Christoph Meili (Die Innovationsgesellschaft mbH, St. Gallen) am 10. Mai über Nanotechnologie referieren, einer boomenden «enabling technology» mit grossem Innovationspotenzial für viele Branchen. Neuartige Nanomaterialien können Produkte und Prozesse enorm verbessern. Gleichzeitig stellen sich aber auch Fragen zum sicheren Umgang und potenziellen Risiken beim Umgang mit Nanomaterialien. Im Vortrag werden neben aktuellen Anwendungsbeispielen und Produkten auch die unterschiedlichen Risiken (Regulierung, Sicherheit, Perzeption) behandelt sowie aufgezeigt, wie sich Unternehmen konkret und erfolgreich davor schützen können. Details zur Messe im Allgemeinen und zu den learnShops im Besonderen sind unter www.easyfairs.com/LabotecSUISSE zu finden. Besucher, die sich dort registriert haben, erhalten per E-Mail gratis eine Eintrittskarte mit Ihrem Barcode. Kontakt easyFairs Switzerland GmbH Utengasse 44 CH-4058 Basel Telefon +41 (0)61 228 10 00 schweiz@easyfairs.com www.easyFairs.com/schweiz 4/2012


V E R A N S TA LT U N G E N

Eine Plattform für Informationsaustausch:

9. Schweizer Sonderabfalltag in Olten «Die Organisation des 9. Schweizer Sonderabfalltags am 5. Juni in Olten läuft auf Hochtouren. Das Programm steht: facettenreich und brisant», freut sich Dieter Zaugg von der EcoServe International AG. Das Treffen steht bei vielen Fachleuten aus Gewerbe, Industrie, Institutionen und Behörden standartmässig auf dem Programm. Neben den aktuellsten Informationen aus dem Abfallrecht, dem Umgang mit Sonderabfällen und der Entsorgungspraxis bietet die Tagung eine geschätzte Plattform für Fachaustausch zwischen den unterschiedlichen Branchen.

Bild: EcoServe

■ Unkontrolliert abgelagerte Gegenstände stellen für Gewässer und Boden eine Gefahr dar. Nach der Beurteilung der Umweltgefährdung durch die kantonale Behörde müssen regelmässig Zwangsräumungen angeordnet werden. Daniela Brunner vom Amt für Abfall Wasser Energie und Luft in Zürich referiert über die Räumungsverfahren, die Triage und die angewendeten Rechtsgrundlagen und gibt damit einen weiteren Blick auf die Abfallklassierung. Bild 1. Die Abfallklassierung bei anfallenden Sonderabfällen bei Räumungsarbeiten ist komplex.

Zur Eröffnung des Schweizer Sonderabfalltags wird die Problematik der Abfallklassierung gleich aus drei unterschiedlichen Perspektiven behandelt werden: ■ In einem ersten Referat wird Catherine Recorbet von der Thommen-Furler AG in Ziefen die Schwierigkeiten der Klassierung von Sonderabfällen bei Entsorgungsaufträgen beleuchten. Häufig sind die Mengen und die Zusammensetzung der anfallenden Sonderabfälle bei Räumungen im Voraus nicht genau bekannt. Es werden Lösungsansätze aufgezeigt, mit welchen die Thommen-Furler AG eine korrekte Entsorgung gewährleistet. ■ Aus seiner Kontrolltätigkeit wird Roger Karpf von der Polizei Basel-Landschaft berichten. «Ein Fallbeispiel einer Sonderabfallkontrolle mit erschreckenden Mängeln, alle Kontrollsysteme haben versagt: Ein Thriller zum Thema Sonderabfall.» Der spannende Praxisbericht sensibilisiert alle an der Entsorgungskette Beteiligten bezüglich ihrer Verantwortung und beleuchtet die Fehlerquellen der Abfallklassierung. 4/2012

Nanopartikel, Kernenergie und Urban Mining Die Nanotechnologie ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Ihren vielfältigen Eigenschaften wegen finden sie in fast jedem Bereich Anwendung. So klein wie die Nanoteilchen sind, so klein ist heute auch noch das Wissen über die Verteilung dieser Partikel in der Umwelt und deren möglichen schädlichen Folgen. Die Einführung von Regeln im Umgang mit Nanoabfällen ist dringend notwendig. André Hauser vom Bundesamt für Umwelt Bern informiert über die Vorgehensweise beim korrekten Umgang mit Nanoteilchen und deren Entsorgung. Nutzen und Schaden der Kernenergie sind heftig umstritten. Die Thematik sorgt mit den neuen Entwicklungstendenzen in der Energiepolitik für heisse Köpfe. Die Debatte rund um die Suche nach geeigneten Tiefenlagern für die Entsorgung bzw. Lagerung der radioaktiven Abfälle ist hoch aktuell. Gibt es überhaupt einen für Jahrzehnte sicheren Standort für diese Abfälle? Thomas Ernst von der Nagra in Wettingen klärt auf. Deponien, gefüllt mit Abfällen verschiedenster Art, gewinnen in Zeiten der Res-

sourcenknappheit zusehends an wirtschaftlichem Interesse. Unter dem Begriff des Urban-Mining wird das ökonomische Potenzial der Deponien weltweit untersucht. Im Kanton Baselland wurde in einem Pilotprojekt deponierte Schlacke aufbereitet. In einem Praxisbeispiel führt Heinz Schaub von der Deponie Elbisgraben in Liestal durch seine «Goldmine».

Kühlgeräterecycling Bereits zum dritten Mal wird der Verband FVG als Patronatspartner die Tagung unterstützen. Aus diesem Bereich stehen zwei Referate zum Kühlgeräterecycling auf dem Programm. Einerseits präsentiert Erhard Hug von der Roos + Partner AG in Luzern die Bedeutung des Cenelec-Standards für die Kühlgeräterecycler. Andererseits nimmt Viktor Häfeli von der Ruag Schweiz AG in Altdorf die ökologischen Auswirkungen des Kühlgeräterecyclings unter die Lupe. Abgerundet wird das Programm durch drei Aussteller: Plastic Omnium AG (Schönenwerd), Georg Utz AG (Bremgarten) und Arsitec AG (Kirchberg). Die Veranstaltung findet am Dienstag 5. Juni 2012 im Hotel Arte in Olten statt. Das vollständige Programm ist ersichtlich auf www.ecoserve.ch.

Kontakt EcoServe International AG Bresteneggstrasse 5 CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch www.ecoserve.ch 53


V E R A N S TA LT U N G E N

Veranstaltungen JUNI 2012 05.06.

9. Schweizer Sonderabfalltag Ort: CH-4600 Olten Veranstalter: EcoServe International AG Bresteneggstrasse 5, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 www.ecoserve.ch, info@ecoserve.ch

05.06.

Kurs: Elektrochemische Titrationsmethoden: Einführung in die Praxis Ort: CH-Zofingen Veranstalter: Sekr. Weiterbildung SCG/DAC, c/o Eawag Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)58 765 52 00 verena.schmid@eawag.ch, www.sach.ch

06.06.

Kurs: Fehlerbehebung in der GC & GCMS Ort: CH-8952 Schlieren Veranstalter: Brechbühler AG Steinwiesenstrasse 3, CH-8952 Schlieren Telefon +41 (0)44 732 31 31 www.brechbuehler.ch, kurse@brechbuehler.ch

06.06.

07.06.

11./12.06.

Kurs: Therapeutische Proteine Ort: CH-4002 Basel Veranstalter: Sekulab Postfach 28, CH-4448 Läufelfingen Telefon +41 (0)62 299 28 07 dany.christen@bluewin.ch, www.sekulab.ch Kurs: Karl-Fischer Titration Ort: CH-Zofingen Veranstalter: Sekr. Weiterbildung SCG/DAC, c/o Eawag Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)58 765 52 00 verena.schmid@eawag.ch, www.sach.ch Kurs: GMP-Intensivtraining – mit Praxisteil Ort: D-60486 Frankfurt am Main Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e. V. Postfach 90 04 40, D-60444 Frankfurt am Main Telefon +49 (0)69 7917 291 364 www.gdch.de/fortbildung, fb@gdch.de

11.–14.06.

Kurs: Einführung in die HPLC Ort: D-90489 Nürnberg Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e. V. Postfach 90 04 40, D-60444 Frankfurt am Main Telefon +49 (0)69 7917 291 364 www.gdch.de/fortbildung, fb@gdch.de

11.–15.06.

Ausbildung zum Foundation Fieldbus Certified Technical Specialist Ort CH-Reinach Veranstalter: Endress+Hauser Metso AG Kägenstrasse 2, CH-4153 Reinach Telefon +41 (0)61 715 75 75 www.ch.endress.com, info@ch.endress.com

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12.06.

Kurs: Pharmakokinetik, Arzneistoffmetabolismus, Transportproteine: Grundlagen und Updates Ort: D-60486 Frankfurt am Main Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e. V. Postfach 90 04 40, D-60444 Frankfurt am Main Telefon +49 (0)69 7917 291 364 www.gdch.de/fortbildung, fb@gdch.de

12.06.

Kurs: Qualifizieren von Analysengeräten Ort: CH-Dübendorf Veranstalter: Sekr. Weiterbildung SCG/DAC, c/o Eawag Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)58 765 52 00 verena.schmid@eawag.ch, www.sach.ch

12./13.06.

Kurs: Grundlagen der GC/MS Technik Ort: CH-8952 Schlieren Veranstalter: Brechbühler AG Steinwiesenstrasse 3, 8952 Schlieren Telefon +41 (0)44 732 31 31 www.brechbuehler.ch, kurse@brechbuehler.ch

12.–15.06

Ausbildung zum zertifizierten Profibus PA-Ingenieur Ort CH-Reinach Veranstalter: Endress+Hauser Metso AG Kägenstrasse 2, CH-4153 Reinach Telefon +41 (0)61 715 75 75 www.ch.endress.com, info@ch.endress.com

13.06.

Fachforum Energiemanagement Ort: D-Nesselwang Veranstalter: Endress+Hauser Metso AG Kägenstrasse 2, CH-4153 Reinach Telefon +41 (0)61 715 75 75 www.ch.endress.com, info@ch.endress.com

14.06.

Produktforum Durchflussmesstechnik Ort CH-Reinach Veranstalter: Endress+Hauser Metso AG Kägenstrasse 2, CH-4153 Reinach Telefon +41 (0)61 715 75 75 www.ch.endress.com, info@ch.endress.com

18.06.

Kurs: Effiziente Internet-Nutzung im analytischen Labor Ort: CH-8600 Dübendorf Veranstalter: Sekulab Postfach 28, CH-4448 Läufelfingen Telefon +41 (0)62 299 28 07 dany.christen@bluewin.ch, www.sekulab.ch

20.06.

Kurs: Chemische Sensoren im analytischen Einsatz Ort: CH-Dübendorf Veranstalter: Sek. Weiterbildung SCG/DAC, c/o Eawag Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)58 765 52 00 verena.schmid@eawag.ch, www.sach.ch

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PRODUKTE

Scheiben-Schwingmühle mit erhöhter Mahlleistung

Die Fritsch-Scheiben-Schwingmühle Pulverisette 9 wurde verbessert: • Erhöhte Mahlleistung jetzt mit bis zu 1500 U/min und neuem Antriebskonzept • LCD Display mit selbsterklärender, multilingualer Menüführung zur sekundengenauen Einstellung der Mahldauer, Pausenzeiten und Drehzahl – auch Mahlzyklen können programmiert und abspeichert werden • besonders sicher: Verspannung und Verdrehsicherung der Mahlgarnitur, sowie die Haubenverriegelung wurden weiter modifiziert • besonders bedienerfreundlich: das Gewicht insbesondere der Mahlgarnituren 250 ml wurde enorm reduziert – Mahlgarnituren auch aus chromfreiem Stahl (50, 100, 250 ml Nutzvolumen) und Zirkonoxid in 50 und 100 ml Nutzvolumen lieferbar • jetzt mit kompletter Schallschutzauskleidung des gesamten Geräts. Die Scheiben-Schwingmühle ist unverzichtbar für alle Bereiche, in denen hartes, sprödes und faseriges Material schnell auf Analysefeinheit gemahlen werden soll. Dies auch zur schnellen Probenaufbereitung, zum Beispiel für die Bereiche Spektroskopie-Vorbereitung, Erz- und Geologielabors, Bergbau und Hüttenwesen, Keramikindustrie, Landwirtschaft und Umwelt, Infrarotund Röntgenfluoreszenzanalyse.

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Der Vorteil: perfekte, verlustfreie Mahlergebnisse in kürzester Zeit bei ergonomischer Bedienung. Mit keiner vergleichbaren Mühle lässt es sich angenehmer arbeiten: Die Arbeitshöhe ist optimiert, die Reinigung einfach, die Mahlgarnitur wird auf einen praktischen Schlitten gesetzt, bequem in die Endposition geschoben und mit einem Schnellspannsystem in Sekundenschnelle sicher fi xiert. Ein spezieller Detektor erkennt automatisch, wenn für die metallfreie Mahlung eine Achat- oder Zirkonoxid-Garnitur verwendet wird und reduziert selbstständig die Drehzahl. Ein von Fritsch entwickelter symmetrischer Exzenter sorgt für die schnelle und sichere Verspannung der Mahlgarnitur, die zusätzlich automatisch überwacht wird. Die definierte Endposition und eine integrierte Verdrehsicherung geben ein weiteres Plus an Sicherheit. Für die Scheiben-Schwingmühle gibt es Mahlgarnituren in fünf verschiedenen Materialien und drei verschiedenen Grössen von 50 bis 250 ml Fassungsvermögen – für jeden Einsatz genau das Richtige.

Tracomme AG Webereistrasse 47 CH-8134 Adliswil Telefon +41 (0)44 709 07 07 tracomme@tracomme.ch www.tracomme.ch Analytica 2012: Halle B2, Stand 303

Liquid Handling-Produkte und Dienstleistungen

Das Produktionsprogramm der Firma Socorex Isba S.A. umfasst eine breite Palette an Instrumenten höchster Präzision für diverse Anwendungsbereiche. Manuelle und elektronische Pipetten, Repetierpipetten, Dispenser, Pipettierhilfen und Selbstfüllerspritzen zusammen

mit dem dazu passenden Zubehör bilden den Kern des Programms. Das Socorex Service Center garantiert von Standardreparaturen bis hin zu GLP-Anforderungen schnelle und zuverlässige Wartungsarbeiten und Kalibrationen, basierend auf der langjährigen Erfahrung. Das bestehende Angebot wurde erfolgreich auf ein All-Marken-Service für Pipetten und Dispenser erweitert. Bevollmächtigt vom Schweizer Kalibrations Service (SCS) des Bundesamts für Metrologie und Akkreditierung, führt das Socorex Service Labor Kalibrationen gemäss ISO 17025 durch. Socorex Isba S.A. Champ-Colomb 7 – P.O. Box Ch-1024 Ecublens/Lausanne Telefon +41 (0)21 651 6000 socorex@socorex.com www.socorex.com Labotec Suisse 2012: Halle 2.02, Stand C26

Zeit und Geld sparen bei Temperature Mappings Die Einhaltung von korrekten Lagerkonditionen ist bei temperatursensitiven Produkten von zentraler Bedeutung und gerät aus diesem Grund immer häufiger in den Fokus der Auditoren. Die neuen GDP-Richtlinien zur guten Lagerhaltungspraxis verlangen den dokumentierten Nachweis, dass die Temperaturen an jedem Ort, an dem gelagert wird, den Vorgaben entsprechen. In der Praxis muss dieser Nachweis mithilfe von Temperature Mappings erbracht werden. Im Rahmen solcher Mappings wird mittels geeigneter Platzierung von vielen Datenloggern die räumliche Verteilung der Temperaturen ermittelt. Die für das Mapping benötigten kalibrierten Instrumente stehen aber in den Betrieben nur in seltenen Fällen in genügender Anzahl zur Verfügung. Zudem fehlt manchmal die Erfahrung in solchen Projekten und die Auswertung der anfallenden Messdaten ist oft zeitraubend und umständlich. Hier setzen die Temperature Mapping-Dienstleistungen von Elpro an.

In einem modular aufgebauten Angebot entscheidet der Kunde, welche Services er in Anspruch nehmen möchte: ob Beratung, Planung, Durchführung der Messungen, Berichterstellung oder einfach nur der Verleih der Datenlogger, Elpro bietet von A bis Z professionelle und kosteneffektive Unterstützung bei Temperature Mappings. Elpro-Buchs AG Langäulistrasse 62 CH-9470 Buchs SG Telefon +41 (0)81 750 03 11 swiss@elpro.com www.elpro.com

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PRODUKTE

Routineanalytik, höchst empfindlich

Shimadzu bedient mit der GCMSQP2010 Serie alle Anforderungen an die GC/MS-Analytik: Während das GCMS-QP2010 Ultra höchste Ansprüche an Empfindlichkeit und Flexibilität erfüllt, steht das GCMSQP2010 SE für ausgezeichnete Ergebnisse innerhalb einer kostengünstigen Routineanalytik – ein voll ausgestattetes GC/MS-System, extrem einfach zu bedienen. Das QP2010 SE eignet sich für Einsatzfelder wie Umweltanalytik oder Qualitätskontrolle. Auch weniger er fahrene Anwender erzielen damit hervorragende Messergebnisse, da

das GCMS vom ersten Tag nach der Inbetriebnahme voll messbereit ist. Das System bringt vom Injektor über den Gaschromatografen bis zum Detektor alles mit, um verlässliche Messdaten zu produzieren. Im Vergleich zum Vorgängermodell wurde die Sensitivität verbessert – durch eine neue Turbomolekularpumpe, die ein hervorragendes Vakuum erzeugt als Voraussetzung für empfindliche Messungen. Das GCMS profitiert zudem von zahlreichen Merkmalen, die auch das HighEnd-System QP2010 Ultra beinhaltet, etwa ASSP, deutlich gesteigerte Empfindlichkeit und hohe Langzeitstabilität. Beide GC/MS-Systeme nutzen den gleichen Quadrupol, der eine Messgeschwindigkeit von bis zu 100 full scans/s bei 20 000 amu/s ermöglicht. Da er mit dem patentierten Advanced Scanning Speed Protocol (ASSPTM) arbeitet, bleibt die hohe Empfindlichkeit erhalten. Durch die bewährte Technologie der Matrixeliminierung durch vorgeschaltete pre-Rods bleibt der Massenanalysator frei von Verunreinigungen, sodass sich auch stark kontaminierte Proben problemlos im Hochdurchsatz messen lassen.

Die Empfindlichkeit ist mit einem S/N von > 200 für 1 pg OFN sehr zurückhaltend spezifiziert. Dieser Wert wird in der Praxis spielend erreicht und oft um ein Vielfaches übertroffen. Das zentrale Element des Systems ist der prämierte GC-2010 Plus, der eine exzellente chromatografische Trennung gewährleistet. Komplett elektronisch geregelt, verfügt er über Selbstdiagnosefunktionen und ist einfach zu warten. Er gewährleistet ein Reproduzierbarkeit der Retentionszeiten von < 0,005 % (RSD). Diese Präzision ist in der Chromatografie unerreicht und ein Garant für leicht auswertbare MSDaten. Einzigartig ist die Langzeitstabilität des Systems. Bereits beim Tuning wird der Matrixgehalt in der Probe berücksichtigt. Bei Proben mit hoher Matrixbelastung wird der Strom der Filamente heruntergeregelt, wodurch die Reproduzierbarkeit über einen langen Zeitraum aufrecht erhalten bleibt. Die Anwender profitieren von einer höheren Stabilität der Kalibration und dadurch einem höheren Probendurchsatz. Der Ecology Modus hilft den Energie- und Heliumverbrauch zu mini-

mieren. Über 25 % des Stromverbrauchs lassen sich verglichen mit dem Vorgängermodell einsparen. Erfolgt momentan keine Messung, wird der Verbrauch automatisch auf ein Minimum gedrosselt – etwa Heliumfluss, Heizzonen und Computer. Das GCMS-QP2010 SE lässt sich mit der GCMS Solution Software steuern, die bei vielen Anwendern durch die klare Strukturierung als besonders leicht zu erlernen gilt. Der Methoden-Wizard führt Schritt für Schritt erklärend durch alle methodenrelevanten Parameter. Gleichzeitig verfügt die Software über einzigartige Features, wie zum Beispiel die Einbeziehung des linearen Retentionsindex in die Suchroutine, wodurch sich eine höhere Ergebnissicherheit ergibt. Zahlreiche Probeneinlasssysteme komplettieren das QP2010 SE, etwa Thermodesorber, Pyrolysator, PTV, Direkteinlass oder SPME.

XS 122 von Anton Paar automatisiert werden. Die Refraktometer der Produktlinie Heavy Duty sind für spezielle Anwendungen und für den Einsatz unter rauen Betriebsbedingungen konzipiert und können noch Messaufgaben erfüllen, wo andere Geräte versagen. Es ein hochpräzises Modell, eines mit grossem Messbereich, eines mit mehreren Messwellenlängen für Dispersionsmessungen sowie eine Hochtemperaturausführung. Sie haben ein hermetisch abgedichtetes Edelstahlgehäuse und kein Display; verschüttete Materialien und Schmutz können nicht eindringen. Die Geräte werden von einem externen PC aus gesteuert, der von der Arbeitsumgebung entfernt in einem anderen Teil des Labors aufgestellt werden kann. Die Refraktometer der AbbematSerie können mittels vielfältigen Zubehörs wie zum Beispiel verschiedenen Messzellen an jede Messaufgabe angepasst werden.

Sie bilden ein erfolgreiches Team mit den Dichtemessgeräten der DMA-Serie und den Polarimetern der MCP-Serie von Anton Paar. Alle Refraktometer der AbbematSerie erfüllen die Anforderungen vieler internationaler Standards und Pharmakopöen. Die Abbemat-Software und die Software AbbematPC unterstützen die Einhaltung der Richtlinie 21 CFR Part 11. Anton Paar stellt optional eine Qualifizierungs- und Validierungsdokumentation, basierend auf dem 4QModell, für die pharmazeutische Industrie für Refraktometer der Abbemat-Serie zur Verfügung.

Shimadzu Schweiz GmbH Römerstr. 3 CH-4153 Reinach Telefon +41 (0)61 717 93 33 info@shimadzu.ch www.shimadzu.ch

Ein Refraktometer für jede Aufgabe

Anton Paar bietet eine ganze Palette von Refraktometern an, die Jahrzehnte technisches Know-how vereinen: die Abbemat-Serie. Die Produktlinien Performance, Performance Plus und Heavy Duty setzen verschiedene Schwerpunkte. Die Refraktometer der Produktlinie Per-

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formance sind für Routineanalysen und die Qualitätskontrolle konzipiert, die von Prüfungen eingehender Rohstoffe zur Zwischen- bis hin zur Endkontrolle reicht. Ihr robustes Design und ihre unkomplizierte Bedienung machen sie zu wahren Arbeitspferden im Labor. Die Refraktometer der Produktlinie Performance Plus sind für Forschung und Entwicklung sowie für anspruchsvolle Anwendungen in der Qualitätskontrolle konzipiert. Zwei der vielen ErweiterungsOptionen sind eine eingebaute peristaltische Pumpe für eine komfortable Befüllung oder eine pHSonde. Somit ist der Abbemat auf zukünftige Aufgaben bestens vorbereitet. Um einen häufigen Wechsel zwischen verschiedenen Methoden zu ermöglichen, ist die Navigation mithilfe des intuitiven Touchscreens ganz einfach. In der Produktlinie Performance Plus kann die Probenbefüllung und Messung mithilfe des Autosamplers

Anton Paar Switzerland AG Bleiche West CH-4800 Zofingen Telefon +41 (0)62 745 16 84 info.ch@anton-paar.com www.anton-paar.com Labotec Suisse 2012: Halle 2.02, Stand B15

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PRODUKTE

Dosieren, Pipettieren und Waschen von Mikroplatten mit einem Gerät

Neu von Integra ist das innovative und multifunktionale Produkt Viafill. Dabei handelt es sich um ein Mehrzweckinstrument für die leistungsfähige kommerzielle Reagenziendosierung mit Mehrkanalpipettierung und der Möglichkeit zum Waschen von Mikroplatten. Eine Auswahl unterschiedlicher Schlauchsets ermöglicht dem Benutzer den schnellen Wechsel zwischen drei möglichen Betriebsarten und macht Viafill zu einem einzigartigen und vielseitigen Arbeitsgerät für Labors, die eine ganze Reihe unterschiedlicher Anwendungen,

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wie zum Beispiel Reagenzienoder Mediendosierungen, Zellsaaten, Waschen von Platten oder Erstellen von Verdünnungsreihen durchführen. Dank des Farb-Touchscreens zeichnet sich das Gerät durch eine besonders einfache und intuitive Benutzungsweise aus, sodass auch neue Benutzer schnell von den produktivitätssteigernden Vorteilen des Systems profitieren. Für grosse Mengen von Reagenzien wird eine Auswahl verschiedener Schlauchsets für die genaue und schnelle Reagenzienbereitstellung für Volumen von 0,5 µl bis 10 ml in 6er-, 12er-, 24er-, 48er-, 96er-, 384er- und 1536er-Well-Platten genutzt. Zum effizienten Befüllen von 384er- und 1536er-Well-Platten ist ein 16-Kanal-Schlauchset erhältlich. Alle Dispensierschlauchsets sind presterilisiert und können autokla-

viert werden, was eine Mehrfachnut zung für weitere Einsätze ermöglicht. Durch das zusätzliche Plattenstapelmodul kann Viafill zudem unbeaufsichtigt benutzt werden, was den Durchsatz und die Produktivität beim Dispensieren weiter erhöht. Mit den GripTip-Kits lässt sich Viafill auch als automatisches MehrkanalPipettierinstrument einsetzen. In diesem Betriebsmodus werden Reagenzien aus einem Reagenzienbehälter direkt in die Pipettenspitzen eingesaugt, anstatt sie durch das gesamte Schlauchset zu pumpen. Dadurch sind auch komplexere Anwendungen wie Verdünnungsreihen möglich. Ausserdem kann Viafill dank des Waschmoduls auch zum Waschen von Platten und zum Absaugen genutzt werden. So können Überstände von Well-Platten abgesaugt und in einen externen Behälter befördert werden, wo sie entweder gesammelt oder entsorgt werden

können. Gleichzeitig ist es möglich, die Platten mithilfe einer Waschlösung zu spülen. Um sicherzustellen, dass das Absaugen in jedem Well so genau wie möglich erfolgt, kann zwischen einer Linear- und einer Kreisbewegung der Absaugkanüle gewählt werden. Für 96er- oder 384er-Well-Platten sind 8- oder 16Kanal-Waschschlauchsets erhältlich. Wird der Waschmodus über längere Zeit benutzt, kann das Gerät so programmiert werden, dass jeweils zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Spülvorgang erfolgt, um ein Verstopfen des Waschschlauchsets zu vermeiden. Die Absaughöhen und -muster sind über die Touchscreen-Benutzerschnittstelle einfach einstellbar. Integra Biosciences AG Tardisstrasse 201 CH-7205 Zizers Telefon + 41 (0)81 286 95 30 info@integra-biosciences.com www.integra-biosciences.com

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PRODUKTE

Laborinkubatoren und Wärmeschränke

Mit Pol-Eko hat Labotec Services einen Partner im Bereich Thermostatschränke, Labor-Gefrierschränke, Inkubatoren, Trockenöfen und Klimakammern gefunden, der exakt alle Bedürfnisse der Kunden abdeckt. Jedes Gerät wird nach deren Vorgaben gebaut. Die Verkäufer

und Servicetechniker wurden professionell geschult, um bei der Auswahl des richtigen Geräts sowie beim Betrieb und bei der Wartung der Steuer- und Messeinrichtungen behilflich zu sein. Zur Markteinführung wurden zwei Komplettpakete zusammengestellt mit diversen Optionen, welche bis zum 30. April 2012 mit 25 Prozent Rabatt zum regulären Listenpreis erworben werden können. Mit der weltweit ersten VollfarbenTouch-Screen-Steuereinheit des Laborinkubators ist ein einfacher Zugriff auf alle Anwendungen möglich. Die Pol-Eko-Geräte zeichnen sich durch viele Optionen aus, die jedes Anwendungsgebiet umfassen: • Inox/G-Edelstahl-Ausführung (innen und aussen)

• TOP+-Touch-Screen-Steuerung inkl. Software • Glasinnentüre • Alarmfunktionen • präzise Temperaturen • erweiterbar mit vielen Optionen. Die TOP+-Steuereinheit ist ein Plus an Bequemlichkeit: • Ethernet-Netzwerkverbindung • programmierbare Überwachung • programmierbare Aufzeichnung der Daten • Software inklusive • USB-Anschluss (Datentransfer) • Passwort-geschützt • Multi-User-tauglich • diverse Alarmfunktionen • Einstellungen von bis zu neun verschiedenen Segmenten. Gleich drei Funktionen werden durch den innovativen Thermoschrank mit dem ausgezeichneten

Preis-Leistungs-Verhältnis abgedeckt: Er ist sowohl als Kühlschrank, als Wärmeschrank als auch als Kühl-/Wärmeschrank einsetzbar. Neben der einfachen Bedienung überzeugt die Geräteserie mit einer exakten Temperaturverteilung, vielen Alarmfunktionen und diversen erweiterbaren Optionen: • Gehäuse pulverbeschichtet • Kammer aus Aluminium • Temperaturbereich +3 bis +40 °C, erweiterbar bis zu +50, +60 oder +70 °C (Option). Labtec Services AG Gewerbering 23 CH-5610 Wohlen Telefon +41 (0)56 619 89 19 info@labtec-services.ch www.labtec-services.ch

Ethernet Remote I/O bringt alle Prozesssignalarten ins Industrial Ethernet In der Bustechnik werden betriebsbewährte Baugruppen durch Hinzufügen eines Ethernet Gateways neu genutzt. Die Prozessautomatisierung sucht nach einer Integration der Anwendungen aus den Produktionsbereichen in die übergeordneten Systeme. Daher wenden sich die Hersteller mehr und mehr dem Industrial Ethernet zu. Es kann eine kostengünstige, flexible und zukunftsfähige Netzwerkarchitektur bereitstellen. Industrial Ethernet ist in der Industrie weit verbreitet und findet jetzt seinen Weg in die Prozessinstrumentierung. Bei Neuanlagen und mehr noch bei der Modernisierung bestehender Anlagen werden verstärkt Remote I/O eingesetzt. In der Vergangenheit basierte deren Kommunikation auf der bewährten RS485-Hardware mit dem Profibus- oder Modbus-Proto-

koll. Jetzt ist das Industrial Ethernet auf dem Vormarsch. Es bestand die Hoffnung, dass HSE zum Industriestandard auch für Remote I/O heranwachsen würde und das Foundation Fieldbus-Protokoll mit Ethernet die Norm werden würde. Leider haben sich noch nicht alle Anbieter für dieses Format entschieden und die Spezifikation für HSE Remote I/O befindet sich nach wie vor in Vorbereitung. Aus diesem Grund macht es Sinn, Remote I/O mit dem etablierten Modbus TCP-Protokoll einzusetzen, da es von allen wichtigen Systemhäusern unterstützt wird. Ethernet Remote I/O verhält sich wie jeder andere Ethernet-Teilnehmer. Es verwendet für den Explosionsschutz einen Ex-e-Busanschluss in Zone 1 oder «Ex nA» in Zone 2, was auch dem traditionellen

RS485 Profibus entspricht (Bild). Die Feldstromkreise sind vollständig galvanisch vom Ethernet getrennt und entkoppelt. Daher haben Wartungsarbeiten an den Feldstromkreisen keinen Einfluss auf Nachbargeräte oder den Bus. Die Integration der Ethernet Remote I/O in passende Leitsysteme wird durch die bewährte FDT-Technologie (field device tool) und zertifizierte DTM (device type manager) erreicht. So kommt man zu einem einfach zu handhabenden Konfigurationswerkzeug, das Teil der PLS-Bedienoberfläche ist und sich wie andere mit DTM eingebundene Geräte verhält. Industrial Ethernet fügt Remote I/O eine neue Dimension hinzu, um alle Arten von eigensicheren Ein- und Ausgängen an Prozessleitsysteme anzubinden, wie sie in der chemischen, petrochemischen und phar-

mazeutischen Industrie, aber auch im Öl- und Gasbereich eingesetzt werden. Die Vorteile liegen nicht nur in der anlagenweiten Nutzung der bewährten Ethernet-Technologie, sondern auch in der einfachen Weise wie die Slaves in die PLS- oder SPS-Umgebung eingebunden werden können. Pepperl+Fuchs Sägeweg 7, CH-2557 Studen Telefon +41 (0) 32 374 76 76 info@ch.pepperl-fuchs.com www.pepperl-fuchs.ch

Dual-System-Partikelanalyse 0,5 bis 3600 Mikrometer

Ob in Flüssigkeiten, Emulsionen, als Pulver, Paste oder Aerosol, das neue EyeTech-Partikelanalysegerät von Ambivalue liefert schnell und

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präzise die Partikelgrösse, Partikelform sowie die Konzentration an Partikeln. Das Gerät ist mit diversen optionalen Messzellen äusserst vielseitig, sodass selbst Fasern, magnetische Partikel, heisse Flüssigkeiten, transparente oder opake Partikel und Kristalle (spiegelglatte Oberflächen) verlässlich gemessen werden können. Das Gerät basiert auf den Messtechniken der Laser Obscuration Time (Laserabschattung) sowie der dy-

namischen Bildanalyse. Durch die Kombination der beiden Messtechniken in einem Gerät kann ein breiteres Spektrum an Proben gemessen werden und die Verlässlichkeit der Analysen steigt. Mittels der Laserabschattung kann auch die Konzentration an Partikeln ermittelt werden. Das Messgerät ist einfach zu bedienen und benötigt keine Justage. Die umfangreiche Software erlaubt die Auswertung der Daten und die

Berechnung von allen üblichen Partikelkennwerten. Schaefer-Tec AG Badimatte 21 CH-3422 Kirchberg Telefon +41 (0)34 423 7070 www.schaefer-tec.com ch@schaefer-tec.com Labotec Suisse 2011: Halle 2.02, Stand B19 (Gratiseintritte können bei Schaefer-Tec bestellt werden.)

4/2012


LIEFERANTENVERZEICHNIS

ABZUGKAPPELLEN M I T A - K O H L E F I LT E R

A U F T R A G S A N A LY S E N

BERSTSCHEIBEN

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Tel. 061 485 44 44 Fax 061 485 44 45 www.skan.ch

A N L A G E N - U N D A P PA R AT E B A U

AUFTRAGSSYNTHESEN

CH-4105 Biel-Benken Telefon +41 61 381 45 09

BIOREAKTOREN/ BIOCONTROLLER

Industrie Neuhof 30 3422 Kirchberg Tel. +41 34 447 70 00 Fax +41 34 447 70 07

Anlagenbau AG

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BAKTERIOLOGIE/ MIKROBIOLOGIE

ANLAGENBAU

BIOSICHERHEITSANLAGEN

JAG Jakob AG Prozesstechnik Industriestrasse 20 2555 Brügg Tel. +41 32 374 30 30 www.jag.ch

Industriestrasse 7 CH-5522 Tägerig Tel. 056 481 70 60 Fax 056 481 70 68 EGT CHEMIE AG www.egtchemie.ch

SKAN AG

BEDIEN- UND VISUALISIERUNGSSYSTEME IM EX-BEREICH

CHEMIE- UND BIOSENSOREN

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ANLAGENKENNZEICHNUNG

Center for Chemical Information Technology

CSF Wunderle GmbH Ebnatstrasse 127 · CH-8200 Schaffhausen Tel. +41 52 6434665 · Fax +41 52 6434687 info@csfwunderle.com · www.csfwunderle.com

C-Cit AG Sägeweg 7 · 2557 CH-Studen Telefon +41 32 374 76 76 · Telefax +41 32 374 76 78 info@ch.pepperl-fuchs.com · www.pepperl-fuchs.ch

Einsiedlerstr. 29 · 8020 Wädenswil Telefon +41 43 477 85 55 Telefax +41 43 477 85 57 info@c-cit.ch · www.c-cit.ch

A R M AT U R E N

ARTA Armaturen- und Tankgerätebau GmbH & Co. KG

Postfach 1248 D-65571 Diez/Lahn Tel. +49 6432 914 740 Fax +49 6432 914 712 info@arta-gmbh.de www.arta-gmbh.de

ASEPTISCHE VENTILE Industriestrasse 32 Postfach 18 CH-3175 Flamatt ANDRÉ RAMSEYER AG Tel. 031 744 00 00 Fax 031 741 25 55 info@ramseyer.ch www.ramseyer.ch

A U F T R A G S A N A LY S E N In Grosswiesen 14 8044 Gockhausen/Zürich Tel. 044 881 20 10 www.emott.ch

EMOTT AG

GMP zert. / FDA approved

Labor für Festkörperanalytik & Elektronenmikroskopie

4/2012

B E R AT U N G T E C H N I S C H E

CHEMIEDISTRIBUTION

CHEMGINEERING TECHNOLOGY AG Güterstrasse 107 CH-4133 Pratteln

Telefon +41 61 467 54 54 www.chemgineering.com

BERSTSCHEIBEN Industriestrasse 32 Postfach 18 CH-3175 Flamatt ANDRÉ RAMSEYER AG Tel. 031 744 00 00 Fax 031 741 25 55 info@ramseyer.ch www.ramseyer.ch

BTC Speciality Chemical Distribution

Klybeckstrasse 141 4057 Basel Tel. +41 44 781 94 14 Fax +41 44 781 94 12 accueil.contact@btc-europe.com www.btc-fr.com

Industriestrasse 7 CH-5522 Tägerig Tel. 056 481 70 60 Fax 056 481 70 68 EGT CHEMIE AG www.egtchemie.ch

C H R O M AT O G R A P H I E

STRIKO Verfahrenstechnik W. Strikfeldt & Koch GmbH Tel. +49 2261 98 55-25 Fax +49 2261 7 24-88 berstscheiben@striko.de www.striko.de

Brechbühler AG Steinwiesenstrasse 3 CH-8952 Schlieren

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch sales@brechbuehler.ch

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LIEFERANTENVERZEICHNIS

CHROMATOGRAPHIE/PROTEIN/VIREN/ PHAGEN/DNA-AUFREINIGUNG/ANALYTIK

BIA SeparaƟons GesmbH Liquid Chromatography RedesignedTM

Monolitmaterial zur schnellen Aufreinigung von Makromolekülen wie Viren / Phagen / AnƟkörpern / Proteinen / Endotoxinenƞernungen von AnalyƟk bis industrial scale von disposible bis prep/ BIA Verkaufsleiter D/CH/NL: Tobias Baechle, Mobil +49 (0)171 / 274 31 39 tobias.baechle@monoliths.com www.biaseparaƟons.com

C H R O M AT O G R A P H I E S Ä U L E N

Geissbrunnenweg 14 CH-4452 Itingen BL info@sebio.ch

Tel. 061 971 83 44 Fax 061 971 83 45 www.sebio.ch

C O N TA I N M E N T / G L O V E - B O X E N

DOSIERPUMPEN Stockenstrasse 6 8362 Balterswil Tel. 071 971 14 85 Fax 071 971 13 60 E-Mail: knf@knf.ch www.knf.ch

SKAN AG Postfach CH-4009 Basel info@skan.ch

Tel. 061 485 44 44 Fax 061 485 44 45 www.skan.ch

DA M P FA R M AT U R E N Industriestrasse 32 Postfach 18 CH-3175 Flamatt ANDRÉ RAMSEYER AG Tel. 031 744 00 00 Fax 031 741 25 55 info@ramseyer.ch www.ramseyer.ch

Spirax Sarco AG

Täfernstrasse 4 CH-5405 Baden-Dättwil Tel. 056 676 70 00 Fax 056 676 70 49 www.waters.com

Regelgeräte & Armaturen

ProMinent Dosiertechnik AG

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SKAN AG Postfach CH-4009 Basel info@skan.ch

Tel. 061 485 44 44 Fax 061 485 44 45 www.skan.ch

Gustav-Maurerstrasse 9 8702 Zollikon Tel. +41 44 396 80 00 www.SpiraxSarco.ch

TECHEMA AG C H R O M AT O G R A P H I E S YS T E M E

D E K O N TA M I N AT I O N ( H 2O 2)

ANACONDA GmbH Gebrauchte Instrumente

SKAN AG

Denksteinweg 79 Tel. +49 (0)40 653 04 72 D-22043 Hamburg Fax +49 (0)40 653 25 66 info@chromatograph.de www.anaconda.de

Postfach CH-4009 Basel info@skan.ch

Tel. 061 485 44 44 Fax 061 485 44 45 www.skan.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch sales@brechbuehler.ch

Steinwiesenstrasse 3 CH-8952 Schlieren

LabSolution GmbH

Brünenmattweg 24 4148 Pfeffingen Tel. 061 843 94 80 Fax 061 843 94 81 info@labsolution.ch www.labsolution.ch

Täfernstrasse 4 CH-5405 Baden-Dättwil Tel. 056 676 70 00 Fax 056 676 70 49 www.waters.com

C O 2 I N K U B AT O R E N

Labtec Services AG

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Gewerbering 23 CH-5610 Wohlen Tel. 056 619 89 19 Fax 056 619 89 18 info@labtec-services.ch www.labtec-services.ch

CH-4105 Biel-Benken Telefon +41 61 381 45 09

DOSIERTECHNIK

DISPENSER/PIPETTEN Brechbühler AG

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Frei Fördertechnik AG CH-3113 Rubigen T +41 31 720 56 56 · F +41 31 720 56 55 info@ffag.ch · www.ffag.ch

Champ-Colomb 7 1024 Ecublens Tel. +41 21 651 60 00 Fax +41 21 651 60 01

SOCOREX Isba S.A.

socorex@socorex.com www.socorex.com

DOSIER- UND MISCHSYSTEME

Dosiergeräte Waagen Unter Sagi 6 · CH-6362 Stansstad www.keller-pt.ch · info@keller-pt.ch

DOWNSTREAM/ENDOTOXINENTFERNUNG/METHODENENTWICKLUNG

motan-colortronic ag Neulandweg 3 CH-5502 Hunzenschwil Telefon +41 62 889 29 29 Telefax +41 62 889 29 00 info@motan-colortronic.ch www.motan-colortronic.com

DOSIERANLAGEN

Pneumatische Fördertechnik

BIA SeparaƟons GesmbH Liquid Chromatography RedesignedTM

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D R U C K L U F T- M E M B R A N P U M P E N

K-Tron (Schweiz) GmbH Lenzhardweg 43/45 CH-5702 Niederlenz Telefon 062 885 71 71 Telefax 062 885 71 80 www.ktron.com

TECHEMA AG info@techema.ch www.techema.ch

CH-4105 Biel-Benken Telefon +41 61 381 45 09

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LIEFERANTENVERZEICHNIS

DRUCKREDUZIERVENTILE

EXPLOSIONSSCHUTZ R. STAHL Schweiz AG

Industriestrasse 32 Postfach 18 CH-3175 Flamatt ANDRÉ RAMSEYER AG Tel. 031 744 00 00 Fax 031 741 25 55 info@ramseyer.ch www.ramseyer.ch

ELEKTRONENMIKROSKOPIE Gewerbestrasse 18 CH-4105 Biel-Benken Tel. +41 61 726 65 55 Fax +41 61 726 65 50 info@portmann-instruments.ch www.portmann-instruments.ch

F I LT R AT I O N S S Y S T E M E

Explosionsschutz Brüelstrasse 26 · 4312 Magden Tel. +41 61 855 40 60 Fax +41 61 855 40 80 info@stahl-schweiz.ch www.stahl-schweiz.ch

EXPLOSIONSSCHUTZ, E X - G E R Ä T E ( AT E X )

Aqua Innovation GmbH

DrM

Grundstrasse 22 A CH-6343 Rotkreuz Tel. 041 524 05 50 Fax 041 524 05 52

DrM, Dr. Müller AG

CH-8708 Männedorf Tel. +41 44 921 2121 www.drm.ch

FUNDABAC®-Filtrationssysteme

Sägeweg 7 · 2557 CH-Studen Telefon +41 32 374 76 76 · Telefax +41 32 374 76 78 info@ch.pepperl-fuchs.com · www.pepperl-fuchs.ch

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Industriestrasse 32 Postfach 18 CH-3175 Flamatt ANDRÉ RAMSEYER AG Tel. 031 744 00 00 Fax 031 741 25 55 info@ramseyer.ch www.ramseyer.ch

FARBMESSUNG (FLÜSSIGKEITEN) Hach Lange GmbH Rorschacherstr. 30 a 9424 Rheineck Tel. 084 855 66 99 Fax 071 886 91 66 www.hach-lange.ch

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FÖRDERTECHNIK

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FIBEROPTIKSCHAUGLASLEUCHTEN

Frei Fördertechnik AG CH-3113 Rubigen T +41 31 720 56 56 · F +41 31 720 56 55 info@ffag.ch · www.ffag.ch

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LIEFERANTENVERZEICHNIS

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LabSolution GmbH

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Industriestrasse 32 Postfach 18 CH-3175 Flamatt ANDRÉ RAMSEYER AG Tel. 031 744 00 00 Fax 031 741 25 55 info@ramseyer.ch www.ramseyer.ch

I N F R A R OT- S P E K T R O M E T E R Gewerbestrasse 18 CH-4105 Biel-Benken Tel. +41 61 726 65 55 Fax +41 61 726 65 50 info@portmann-instruments.ch www.portmann-instruments.ch

I N S T R U M E N T E L L E A N A LY T I K Täfernstrasse 4 CH-5405 Baden-Dättwil Tel. 056 676 70 00 Fax 056 676 70 49 www.waters.com

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ChemieXtra 4/12  

Fachzeitschrift für die Chemiebranche

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