Ausgabe 123 (September 11)

Dünne Schichten/Gravimeter
Die Verwendung von QcM-D
zur Bestimmung von Nanotoxikologie
Neu entwickelte Nanomaterialien
haben besondere Eigenschaften und
können viele Anwendungen revolutionieren.
Abbildung 1: Frequenz- und Dissipationsänderung
durch Adsorption von Mucin auf
eine Goldoberfläche gefolgt von der Zugabe
von PEG-beschichteten QDs.
Die Konzentration der Mucinlösung lag bei
25 µg/ml, die QD Konzentration war 2 µM,
jeweils in 0,03 M NaCl-Lösung bei pH=4.
Gezeigt sind die Daten für den dritten
Oberton.
Gleichzeitig können dieselben
Eigenschaften in der Biosphäre
aber toxischen Charakter haben. Es
ist daher notwendig, Methoden zur
Verfügung zu haben, die die Toxizität
von Nanopartikel bewerten können.
QCM-D ist eine solche Methode.
Um dies zu zeigen, wurde eine
QCM-D-Untersuchung durchgeführt,
bei der Quantendots (QD) mit einer
Polyethylenglykol-Hülle auf ihre
Adsorptionseigenschaften an einer
Mucin­beschichteten Oberfläche
hin getestet wurden. Mucin stellt als
Glyko-Protein aus Schleimhäuten des
Verdauungstrakts ein geeignetes viskoelastisches
Modellsystem für die
Verträglichkeit von Nanopartikeln
mit biologischen Oberflächen dar und
QCM-D ist eine geeignete Methode,
auch strukturelle Veränderungen in
einem solchen Modellsystem über
Änderungen in Frequenz und Dissipation
zu detektieren.
Vorgehensweise und ergebnisse
Eine Mucinschicht wurde auf eine
Goldoberfläche in vitro adsorbiert.
Die Exposition von PEG-beschichteten
QDs (PEG350-QDs versus PEG5000-
Neu:
ein tragbares supraleitendes Gravimeter
Die supraleitenden Gravimeter von
GWR zählen zu den stabilsten und
präzisesten lokalen Gravitations-
Messsystemen: Die Drift des neuen
tragbaren iGrav beträgt typischerweise
nur 0,5 µGal/Monat, bei über
Jahren konstantem Skalenfaktor (besser
als 10 -4 ). Die Präzision beträgt
1 nanoGal (FD) bzw. 0,05 µGal (TD @
1 min), das Rauschen 0,3 µGal/√Hz.
Supraleitende Gravimeter stabilisieren
eine hochpräzise, gefertigte Niob-
Testmasse in einem starken und ultrastabilen
Magnetfeld. Dieses Mag-
netfeld wird durch auf 4 K gekühlte
und damit supraleitende Spulen erzeugt.
Da das Magnetfeld nahezu verlustfrei
unterhalten wird, fließt nur ein
sehr geringer Strom, der hochprä zise
konstant gehalten wird, völlig unabhängig
von äußeren Einflüssen wie
Temperatur, Feuchtigkeit oder Luftdruck.
Anwendungen für das neue iGrav
sind Vulkan-Beobachtungen, Tiden-
Modelle, hydrologische, geothermale
und andere non-invasive Bodenunter
suchungen, Vermessung von Ab-
QDs) führte zu einer Frequenzabnahme
und daher zu einer Massenzunahme
des Adsorbates. Abhängig von der
molekularen Masse der PEG-Schicht
konnte eine Abnahme bzw. Zunahme
der Dissipation beobachtet werden.
Dies deutet auf eine Ab- bzw. Zunahme
der Viskoelastizität des kombinierten
Mucin-QD-Systems im Vergleich
zur reinen Mucin-Schicht hin. In
Abbildung 1 sind die gemessenen
Rohdaten für den 3. Oberton gezeigt.
Die beobachtete Assoziation der PEGbeschichteten
QDs mit Mucin könnte
den bekannten Schutzeffekt von Mucin
auf den säureinduzierten Abbau der
Nanopartikeln erklären.
referenz
[1] P.N. Wiecinski, K.M. Metz, A.N.
Mangham, K.H. Jacobson, R.J. Hamers,
and J.A. Pedersen, Gastrointestinal biodurability
of engineered nanoparticles:
Development of an In vitro assay,
Nanotoxicology 3(3): 202-214, 2009.
Kennziffer 042
Dr. raimund Sauter
0 61 51 / 88 06-24
sauter@lot-oriel.de
sackungen, Untersuchung von tektonischen
Langzeiteffekten.
Das Grundsystem wiegt lediglich
30 kg und ist somit gut portabel. Es
enthält 16 l L-He und benötigt nur einen
einphasigen 1,3 kW-Anschluss für
den luftgekühlten Kompressor. Das
System ist geschlossen „closed-cycle“,
d.h. es benötigt nur reines Helium-Gas.
Kennziffer 043
ralph Köhler
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rkoehler@lot-oriel.de
8 SpecTruM 123 september 2011