Abschlussbericht

Antifoulingkonzepte für Sensoren für das Wassermonitoring durch sterisch
optimierte Tetraetherlipid-Coatings
PTKA-WTE
Größerer Optimierungsbedarf bestand vor allem bei Beschichtungen mit GDNT, für die anfänglich
vergleichsweise geringe Erfahrungen vorlagen. Insbesondere die Lipidierung von Komponenten für
Sauerstoffsensoren und Referenzelektroden bedurfte mehrerer Optimierungszyklen. Bei letzteren
besteht sowohl für GDNT als auch für CCS noch Optimierungsbedarf.
6.6.4 Entwicklung eines Wartungs- und Kontrollsystems
IOM
Die Zielsetzung im Rahmen dieses Arbeitspunktes bestand darin, Zuarbeiten zu einem feldtauglichen
Wartungs- und Kontrollsystem für die Antifouling-Beschichtung zu leisten. Insbesondere ging es
darum, eine Methode zu entwickeln, die es erlaubt, Beschichtungen nach ihrer Herstellung bzw.
während des Einsatzes zu detektieren und zu charakterisieren. Im Hinblick auf Untersuchungen zur
Bewertung von Homogenität und Dichte von TEL-Schichten und die Ableitung eines Verfahrens zur
Qualitätskontrolle wurden Experimente zum Anfärben organischer Doppellipid-Schichten mit einem
Fluoreszenzmarker durchgeführt. Beschichtete und unbeschichtete Probestücke wurden mit dem
Fluoreszenzfarbstoff DiO (3,3’-Dioctadecyloxacarbocyanine perchlorate, Sigma D4292) angefärbt.
Es wurden Versuche mit Edelstahlproben mit den Abmessungen 75 x 25 x 0,5 mm aus dem Material
V2A (DIN 1.4301) sowie mit B33-Borofloatgläsern durchgeführt. Von beiden Materialien wurden vom
iba Heiligenstadt Proben zur Verfügung gestellt, die mit GDNT beschichtet waren.
Folgende vier Probeträgertypen wurden für die Messung vorbereitet:
1. 1 B33-Slide, beschichtet mit GDNT
2. 1 B33-Slide, unbeschichtet
3. Edelstahl-Slide V2A, beschichtet mit GDNT
4. Edelstahl-Slide V2A, unbeschichtet
Für die Inkubation der Probestücke wurden folgende Lösungsmittel getestet: Ethanol, DMSO
(Dimethylsulfoxid) und wässriger PBS-Puffer.
Das Protokoll der Anfärbung lautete wie folgt: Zunächst wurde eine Stammlösung von DiO in DMSO
mit einer Konzentration von 1 bis 2 mM angesetzt. Anschließend wurde die Stammlösung ca. 40 ml
des jeweiligen Lösungsmittels aufgelöst. Es folgten die Herstellung einer Arbeitslösung von DiO mit
einer Konzentration zwischen 20 und 50 µM, die Reinigung der Probestücke durch Schwenken in
Aceton, die Inkubation vertikal stehend in der Färbelösung. Die Inkubation erfolgte bei 37°C für 90 bis
120 Minuten. Dabei ragte ein Teil des Slides aus der Lösung heraus, so dass dieser Teil nicht
angefärbt wurde. Dieser Teil diente dann zur Referenzierung. Nach der Inkubation erfolgte das
Abspülen der Probestücke mit Ethanol aus der Spritzflasche, um überschüssigen Farbstoff
abzuspülen, das Schwenken des Probenträgers in jeweiligen Lösungsmittel im Becherglas und das
Trocknen der Probestücke.
Die Messung erfolgte mit dem Reader LF502 NanoScan mit einer Anregungswellenlänge von 488 nm
und einer Detektionswellenlänge von 520 nm im Raster über die Färbegrenze hinweg.
Färbegrenze
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