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Bioanalytik

Auf dem Gebiet der Fließinjektionsanalytik (FIA) wurde eine doppellumige Probenahmesonde entwickelt, mit der ohne Ventile, nur durch die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeiten, eine Probenahme aus der Untersuchungslösung möglich war.  Im Downstream wurden dann umweltbelastende Stoffe mittels Chemilumineszenz und elektrochemischer Biosensorik detektiert.

Mittels fotoakustischer Spektroskopie wurde das Eindringverhalten dermatologischer Wirkstoffe in die Haut untersucht.

Bakteriorhodopsin als fotosynthetisch aktives Transmembranprotein bei Archaebakterien pumpt bei Belichtung Protonen durch eine innere Pore. Dieser biomolekulare Funktionsmechanismus wird durch verschiedene Umweltschadstoffe, z. B. chlorierte Kohlenwasserstoffe, inhibiert. Darauf aufbauend wurden optische und elektrische Biosensoren entwickelt.

Für die Umwelt- und Prozessanalytik wurden in-situ konditionierbare und kalibrierbare Sensorsysteme sowie ein tragbares und netzunabhängiges Messmodul für die automatisierte Bestimmung der Sauerstoffverbrauchsrate entwickelt.

Im Bereich der Umweltbiotechnologie wurden moderne Softcomputingsysteme für die Überwachung von Abwasserbehandlungsanlagen und biologischen Abluftfiltern entwickelt.

Weiterhin beschäftigte sich der Fachbereich mit Membran-Bioreaktoren für die spezifische Behandlung toxischer und schwer abbaubarer Abwässer und deren Ausstattung mit Messtechnik für das Biofilmmonitoring auf der Basis der Impedanzspektroskopie.

In einem vom iba geleitetet EU-Projekt wurden impedimetrische Biosensoren und Online-Messtechnik auf der Basis der berührungslos messenden Ultraschall- und Impedanzmesstechnik (Liebsch, Frense, Nacke, & Beckmann 2005) für die Überwachung von Milchverfälschungen (Wasserzugabe, Strecken von Schafs- und Ziegenmilch mit Kuhmilch, mikrobielle Kontaminationen, Fettgehalt) entwickelt und in einer Milchanlage am laufenden Prozess erfolgreich getestet.

Liebsch, W., Frense, D., Nacke, T., & Beckmann, D. 2005, "Nutzung der Ultraschallgeschwindigkeitsmessung für die Ermittlung des Fettgehaltes in Milch", Technisches Messen, vol. 72, no. 10, pp. 576-583.

 

Mittels spezieller Kultivierung von Algenzellen in einem LED-Fotobioreaktor und der Immobilisierung der Zellen vor eine Lichtleitfaser konnte ein empfindlicher fluorimetrischer Biosensor für die Detektion von fotosynthese-inhibierenden Herbiziden im Bereich der Umweltanalytik entwickelt werden (Frense, Mueller, & Beckmann 1998).

Frense, D., Mueller, A., & Beckmann, D. 1998, "Detection of environmental pollutants using optical biosensor with immobilized algae cells", Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 51, no. 1, pp. 256-260.
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