E-Paper - GIT Verlag
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57. Jahrgang | September 2013<br />
30 121<br />
9<br />
Schwerpunkt:<br />
Lebensmittel
Die neue Legende<br />
Eppendorf Reference ® 2<br />
Der Name »Reference« steht für höchste<br />
Präzision und Richtigkeit, hohe Langlebigkeit<br />
und ergonomisches Design.<br />
Die neue Reference 2 ergänzt diese<br />
bewährten Premium-Eigenschaften und<br />
Bedienphilosophie noch mit innovativer<br />
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Eppendorf ® , das Eppendorf Logo, Eppendorf PhysioCare Concept ® und Eppendorf Reference ® 2 sind eingetragene Marken der Eppendorf AG, Deutschland.<br />
Alle Rechte vorbehalten, inkl. Grafiken und Bilder. Copyright © 2013 by Eppendorf AG.
Vorwort<br />
Handwerk hat goldenen Boden<br />
das ist ein altes Sprichwort und bezieht<br />
sich darauf, dass letztendlich<br />
jeder darauf angewiesen ist, dass<br />
nach den Regeln der handwerklichen<br />
Kunst gearbeitet wird. Der<br />
Handwerker lässt sich das in der<br />
Regel gut bezahlen. Wer ein Haus<br />
oder ein Auto besitzt, weiß was ich<br />
meine.<br />
Obwohl die Handwerker sich<br />
auch heute gut bezahlen lassen,<br />
wird die Gegenleistung<br />
hierfür manchmal nicht<br />
mehr erbracht. In der Ausbildung<br />
wird die in die Tiefe<br />
gehende Kenntnis nicht<br />
mehr vermittelt. Detailkenntnisse<br />
sind dem ständigen<br />
Wunsch, Menschen möglichst<br />
jung ins Berufsleben zu<br />
bekommen, also die Ausbildung<br />
zu verkürzen, allzu oft zum Opfer<br />
gefallen. Fahren Sie mit Ihrem<br />
Auto in die Werkstatt, wird der<br />
Mechatroniker dort ein Diagnosegerät<br />
anschließen und die als<br />
defekt beschriebene Komponente<br />
gegen ein Neuteil tauschen. Die<br />
Kenntnis, wie das Bauteil aufgebaut<br />
ist, welche Komponenten es hat<br />
und wie diese zusammenarbeiten,<br />
ist zum Austauschen des Teils nicht<br />
notwendig und wird daher in der<br />
Ausbildung nicht mehr vermittelt.<br />
Dieser Trend ist bei allen Berufen<br />
bemerkbar. Auch in der Ausbildung<br />
zum (chemisch-, biologisch-,<br />
pharmazeutisch-) technischen Assistenten<br />
wird Grundlagenwissen,<br />
wie beispielsweise eine Phenol-<br />
Chloroform-Extraktion von DNAs,<br />
nicht mehr gelehrt. Lieber wird<br />
die Verwendung eines Kits vorgeführt.<br />
Was aber, wenn kein Kit zur<br />
Verfügung steht, oder die verfügbaren<br />
Kits nicht zu der Aufgabe passen?<br />
Sie werden trotzdem verwendet, denn es<br />
besteht ja keine Alternative. Die Folge ist,<br />
wie auch beim Auto, eine ständig sinkende<br />
Qualität der erbrachten Leistung. Dies können<br />
wir eventuell bei einem Auto noch verkraften,<br />
hier kostet es nur Geld. Was aber<br />
wenn das Laborpersonal nicht mehr weiß,<br />
wie eine pH Elektrode kalibriert und gewartet<br />
wird? Ich fürchte dieses Detail wird oft<br />
als „nicht so wichtig“ eingestuft. Die Folge<br />
für die Aussagekraft von wissenschaftlichen<br />
Arbeiten möchte ich mir gar nicht ausmalen.<br />
Wir laufen also Gefahr, basale Kenntnisse, die<br />
für ein erfolgreiches Arbeiten im Forschungslabor<br />
absolut unverzichtbar sind, zu verlieren.<br />
Im Studium ist das schon vor langer Zeit<br />
passiert. Technische Assistenzen, die in Ihrer<br />
Ausbildung noch ihr „Handwerk“ nach allen<br />
Regeln der Kunst gelernt haben, konnten das<br />
Fehlen dieser Kenntnisse bei Studenten oft<br />
kompensieren. In meiner Zeit im Universitätslabor,<br />
war ich allerdings der Letzte, der noch<br />
wusste, wie man das pH-Meter kalibriert, unserer<br />
TA sei Dank. Das Gleiche galt auch für<br />
die Wartung meines Pipettensatzes und viele<br />
andere Techniken.<br />
Die Beobachtung, dass unser „Handwerk“<br />
verloren zu gehen droht, mache nicht nur<br />
ich. Immer öfter werden wir von Verbänden,<br />
Firmen, Berufsschulen und Universitäten darauf<br />
angesprochen, ob wir als <strong>Verlag</strong> an dieser<br />
Stelle nicht einen Beitrag leisten können und<br />
wollen. Das wollen wir. Daher publizieren wir<br />
in dieser Ausgabe zum ersten Mal das <strong>GIT</strong>-Laborbuch<br />
(S. 546). Mit dieser Rubrik wollen wir<br />
nach und nach die grundlegenden Techniken<br />
im Labor in einfacher und praxisbezogener Art<br />
und Weise vorstellen und so ein Sammelwerk<br />
erstellen. Das <strong>GIT</strong>-Laborbuch können Sie auf<br />
unserer online-Plattform www.git-labor.de jeweils<br />
mit dem Erscheinen einer neuen Ausgabe<br />
herunterladen.<br />
Da wir in der Redaktion der <strong>GIT</strong>-Labor-<br />
Fachzeitschrift zwar alle erfolgreich ein naturwissenschaftliches<br />
Studium abgeschlossen<br />
haben aber nicht mehr in Laboren arbeiten,<br />
sind wir hier auf Ihre Mitarbeit angewiesen.<br />
Arbeiten Sie im Labor oder als Produktmanager?<br />
Dann kennen Sie die Tricks und Kniffe,<br />
die wir brauchen. Bitte schicken Sie uns Vorschläge<br />
und Techniken, von denen Sie glauben,<br />
dass sie zu verschwinden drohen. Wissenschaft<br />
ist nicht durch das Drücken eines<br />
einzelnen Knopfes realisierbar. Wenn wir unser<br />
Handwerk nicht mehr beherrschen, gibt es keinen<br />
Grund, uns gut zu bezahlen. Somit zögen<br />
wir uns unseren eigenen „goldenen Boden“<br />
unter den Füßen weg.<br />
Dr. Arne Kusserow<br />
Chefredakteur<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 531
Inhalt<br />
Quo Vadis |<br />
Polyzyklische<br />
aromatische<br />
Kohlenwasserstoffe<br />
in Lebensmitteln<br />
Bioanalytik Seite 570, 574<br />
Mikroskopie & Bildgebung Seite 576<br />
Durch den täglichen<br />
Verzehr von Lebensmitteln<br />
nimmt der<br />
Mensch auch eine<br />
Vielzahl unerwünschter<br />
Begleitstoffe auf.<br />
Bei der Verarbeitung oder der Zubereitung<br />
von Lebensmitteln können gesundheitlich<br />
bedenkliche Begleitstoffe gebildet werden.<br />
Gesundheitsgefährdende Polyzyklische aromatische<br />
Kohlenwasserstoffe (PAK) entstehen<br />
beispielsweise in Lebensmitteln vorrangig<br />
erst im Zuge einer Hitzebehandlung. Da<br />
PAK in der Regel nur in niedrigen Konzentrationen<br />
und als komplexe Gemische auftreten,<br />
sind leistungsfähige und spezifische analytische<br />
Methoden zu deren Bestimmung erforderlich.<br />
Seite 550<br />
Spektroskopie Seite 580<br />
Mobile Analysensysteme Seite 583<br />
VORWORT<br />
Handwerk hat goldenen Boden 531<br />
Dr. A. Kusserow<br />
MAGAZIN<br />
<strong>GIT</strong> ist gut und wird noch besser534<br />
Dr. A. Kusserow<br />
Umfassendes Lehrbuch zur<br />
modernen Mikroskopie 536<br />
U. Kubitscheck<br />
Nachrichten 538, 541, 543<br />
Life Sciences im Verein<br />
Deutscher Ingenieure 540<br />
VDI auf der Biotechnica und<br />
dem Kongress Medconf<br />
Dr. M. Follmann<br />
Biotechnica 2013 542<br />
GMP Compliance im Labor<br />
erfordert informiertes Personal 544<br />
LIMS-Forum 2013 544<br />
<strong>GIT</strong> Laborbuch 546<br />
TITELBEITRAG<br />
(K)eine Frage der Geschwindigkeit 548<br />
Echtzeit PCR zum Nachweis von<br />
Mykoplasmen-Kontaminationen in Zellkulturen<br />
D. Grone, Sartorius<br />
QUO VADIS<br />
Polyzyklische aromatische<br />
Kohlenwasserstoffe in Lebensmitteln 550<br />
Analytische Methoden und gesetzliche<br />
Höchstmengen<br />
Dr. A. Seidel und Prof. Dr. P. Steinberg<br />
SCHWERPUNKT<br />
Metabolomics in der<br />
Lebensmittelforschung 556<br />
Ein Fall für die GCxGC/MS?<br />
C. H. Weinert et al.<br />
Süß, aber auch sauber? 560<br />
Neue UHPLC-Methode zur Analyse von Stevia<br />
Dr. B. Richrath<br />
Wasserbestimmung 563<br />
Einfluss des Wassergehaltes auf die<br />
Verarbeitbarkeit von Polyestern<br />
Dr. K. Dreblow<br />
Bilder: www.fotolia.com<br />
©<br />
Element- und Spurenanalytik Seite 586<br />
532 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013
SCHWERPUNKT |<br />
▶ Metabolomics in der<br />
Lebensmittelforschung Seite 556<br />
Metabolomics hat sich in den letzten Jahren<br />
zunehmend zu einer Schlüsseltechnologie in den<br />
Lebenswissenschaften entwickelt. Ziel dieses<br />
Ansatzes ist es, ein biologisches System, sei es<br />
eine Einzelzelle, ein Organismus oder auch ein<br />
Lebensmittel, auf der Ebene der Metaboliten<br />
möglichst umfassend zu beschreiben.<br />
The Formula for<br />
Success in Business<br />
and Research<br />
▶ Süß, aber auch sauber? Seite 560<br />
Die Nahrungsmittelindustrie sucht nach Stoffen,<br />
die Kalorien reduzieren und dennoch den<br />
Genussfaktor der Lebensmittel beibehalten. Die<br />
UHPLC ist dabei ein wichtiger Begleiter, um Verbrauchersicherheit<br />
zu gewährleisten.<br />
Schwerpunkt: Lebensmittel<br />
▶ Wasserbestimmung Seite 563<br />
Kunststoffe sind u. a. Ausgangsstoffe für<br />
Trinkflaschen. Die Anwesenheit von Wasser in<br />
Kunststoffen hat einen großen Einfluss auf die<br />
Qualität und Verarbeitbarkeit der Endprodukte<br />
vor allem im Verbraucherbereich.<br />
JANUS<br />
Ionenchromatographie 566<br />
Gestern, Heute und Morgen<br />
Prof. W. Frenzel und M. Läubli<br />
FACHARTIKEL<br />
Erweiterung des Genetischen Codes 570<br />
Eine Methode mit Potenzial<br />
H. Neumann et al.<br />
Zusammen besser als ein Tierversuch 574<br />
Testbatterie als Alternativmethode für Allergene<br />
C. Walczuch et al.<br />
Aus zwei Photonen mach eins 576<br />
Photonen-aufkonvertierende Nanopartikel<br />
eröffnen neue Wege zur optischen Markierung<br />
A. Sedlmeier und Dr. H.-H. Gorris<br />
Wie sehen Pflanzen blaues Licht? 580<br />
Die Lichtsensoren der Pflanze<br />
Prof. Dr. B. Dick<br />
Elementanalyse von Gesteinsproben 583<br />
Analyse vor Ort mit einem portablen<br />
Röntgenfluoreszenzspektrometer<br />
D. Wissmann<br />
Tributylzinn in Gesamtwasserproben 586<br />
Entwicklung eines Referenzverfahrens<br />
für die EU-Wasserrahmenrichtlinie<br />
J. Richter et al.<br />
MARKTPLATZ<br />
Produktneuheiten 589<br />
15 MINUTEN<br />
596<br />
BUYERS GUIDE<br />
597<br />
INDEX & IMPRESSUM<br />
<br />
VORSCHAU <strong>GIT</strong> 10 |<br />
Schwerpunkt LIMS & Labor-IT<br />
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Magazin<br />
<strong>GIT</strong> ist gut und wird noch besser<br />
Liebe Leser, da ist sie nun, die „neue“ <strong>GIT</strong><br />
Labor-Fachzeitschrift. Viel Arbeit steckt<br />
darin und viele Überlegungen haben zu<br />
diesem Ergebnis geführt. Das Ziel war es,<br />
die Zeitschrift an die sich ändernden Bedürfnissen<br />
der Leser anzupassen. Wer sich<br />
nicht ständig prüft und verbessert, wird<br />
schnell überholt. Es geht allerdings nicht<br />
darum, etwas zu ändern, was bereits gut<br />
ist. Die inhaltliche Qualität der <strong>GIT</strong> Labor-<br />
Fachzeitschrift war schon immer, und wird<br />
es auch bleiben, unser entscheidendes Alleinstellungsmerkmal.<br />
Wir haben als Team gemeinsam beschlossen,<br />
dass wir journalistische und wissenschaftlich<br />
technische Qualität auch weiterhin als zentrale<br />
Punkte unserer Arbeit betrachten. Auch wenn<br />
dies mehr Aufwand bedeutet und mehr persönlichen<br />
Einsatz bei Redaktion und Verkauf erfordert,<br />
sind wir sicher, dass wir damit unseren<br />
Lesern einen Mehrwert vermitteln können. Denn<br />
wir sind davon überzeugt, dass nur die Frage, ob<br />
eine Zeitschrift dem Leser etwas bringt, über Erfolg<br />
oder Misserfolg entscheidet.<br />
pict rider - Fotolia.com<br />
©<br />
30 121<br />
Neues Layout und<br />
angepasste Formate<br />
57. Jahrgang | September 2013<br />
Schwerpunkt:<br />
Lebensmittel<br />
An der Qualität der wissenschaftlichen Artikel<br />
gab es keinen Handlungsbedarf, daher<br />
bleiben sie im Wesentlichen wie sie waren:<br />
Übersichtsartikel von den führenden Experten<br />
eines Wissenschaftsfeldes für alle interessierten<br />
Menschen mit einer wissenschaftlichen<br />
Vorbildung. Neu sind bei den Fachartikeln daher<br />
nur eine „luftigere Aufmachung“ und unser<br />
„Crossmediabalken“. Bereits seit einigen Jahren<br />
haben wir die Bildsprache unserer Artikel entwickelt.<br />
Mal illustriert unser Aufmacher Inhalte<br />
des Beitrages, mal eine Anspielung oder den<br />
berühmten „Blick über den Tellerrand“. Neben<br />
dem vielen Lob, welches wir für die Gestaltung<br />
bekommen, macht es auch einfach Spaß, das<br />
Können des Layout-Teams der <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift<br />
in den Dienst der Autoren und ihrer<br />
Artikel zu stellen. Ab der <strong>GIT</strong> 09/2013 geben wir<br />
der Gestaltung mehr Raum, um jeden Beitrag<br />
ins beste Licht zu rücken. Sie als Leser bekommen<br />
dadurch nicht nur eine schönere Zeitschrift,<br />
die ruhigere Gestaltung macht auch das Lesen<br />
angenehmer und die Orientierung leichter. Dem<br />
gleichen Zweck dienen die komplett überarbeitete<br />
Inhaltsangabe und die einfache und direkte<br />
Leserführung. Im Crossmediabalken unter jedem<br />
Fachbeitrag finden Sie weiterführende Informationen<br />
und Inhalte. Damit Crossmedialität auch<br />
funktioniert, benötigt man unserer Meinung<br />
nach nicht nur einen Qr-Code, sondern auch<br />
einen kurzen Link, der sich schnell am Rechner<br />
eintippen lässt. Es ergibt keinen Sinn das<br />
Smartphone-Display zu bemühen, wenn man die<br />
<strong>GIT</strong> am Schreibtisch liest. Daher finden Sie die<br />
9<br />
online-Informationen auch durch die angegebenen<br />
bit.ly-URLs. Sie geben Auskunft<br />
über Themen-Hintergründe und Zusatzinformationen<br />
(Plus-Symbol), Veranstaltungshinweise<br />
(Weltkugel-Symbol) oder<br />
auch weitere Multimedia-Inhalte (Playtasten-Symbol).<br />
Für frei herunterladbare<br />
Texte und Präsentationen können hier<br />
angeführt werden.<br />
Eine weitere Schippe haben wir auch<br />
beim „Schwerpunkt“ draufgelegt. Jede<br />
Ausgabe der <strong>GIT</strong> hat ein Schwerpunkt-<br />
Thema, z. B. Materialforschung, Chromatographie<br />
oder, wie in dieser Ausgabe, Lebensmittel.<br />
Zusätzlich zu mehreren Fachartikeln<br />
bieten wir von nun an auch ein neues Format,<br />
den Leitartikel zum Schwerpunktthema. Verfasst<br />
von einem „Schwergewicht“ aus dem<br />
jeweiligen Forschungsfeld, wird der „Quo<br />
Vadis“-Beitrag tiefere Eindrücke ermöglichen<br />
und dies hat nichts mit der Statur der Autoren<br />
zu tun, sondern mit ihrem Ansehen.<br />
Ebenfalls neu ist „Janus“. In unregelmäßigen<br />
Abständen werden wir mit diesem Format<br />
zwei Seiten der gleichen Medaille aufzeigen.<br />
Jede Seite des „Doppelgesichtes“ zeigt<br />
einen Standpunkt zu einem Thema auf. Den<br />
Standpunkt aus Sicht der Wissenschaft und<br />
Wer sich nicht ständig<br />
prüft und verbessert,<br />
wird schnell überholt.<br />
gegenüber, auf Augenhöhe, der aus der industriellen<br />
Forschung und Entwicklung. Haben Sie in<br />
Ihrem Uni-Labor ein Problem von dem Sie glauben<br />
ein Entwickler kann eine Lösung liefern? Löst<br />
das Gerät, an dem Sie entwickeln, ein Problem,<br />
das in einem wissenschaftlichen Forschungslabor<br />
eine entscheidende Rolle spielt? Haben Sie<br />
Anregungen zu einem solchen Beitrag? Sprechen<br />
Sie uns an, wir finden denjenigen, der Erfahrung<br />
mit der zweiten Seite der Medaille hat.<br />
Laborbuch und 15 Minuten<br />
Aus vielen Gesprächen, die wir mit unseren Lesern<br />
geführt haben, wissen wir, dass die <strong>GIT</strong> nicht<br />
nur bei den „alten Hasen“ und den Top-Experten<br />
gelesen wird, sondern auch von denen genutzt<br />
wird, die das in Zukunft sein werden. Ob Sie im<br />
Management oder im Labor, als Unternehmer, Geschäftsführer,<br />
Manager, Laborleiter, wissenschaft-<br />
534 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 In eigener Sache
© JRB - Fotolia.com<br />
Ulrich Kubitscheck<br />
Ulrich Kubitscheck studierte<br />
Physik in Bremen. Seit<br />
2004 leitet er die Abteilung<br />
für Biophysikalische<br />
Chemie an der Universität<br />
Bonn. Prof. Kubitscheck<br />
lehrt unter anderem Quantitative<br />
Mikroskopie, hat<br />
mehr als 70 wissenschaftliche<br />
Publikationen verfasst,<br />
und entwickelt Techniken<br />
zur Beobachtung einzelner<br />
Protein- und RNA-Moleküle<br />
in lebenden Zellen.<br />
auch als ebook<br />
erhältlich<br />
licher- oder technischer Angestellter, Studierender<br />
oder Auszubildender beschäftigt sind, wir möchten<br />
Sie monatlich mit relevanten Informationen<br />
aus der Analytik direkt auf dem Schreib- und Labortisch<br />
versorgen. Wir möchten Inhalte für alle<br />
Menschen haben, die für Labore arbeiten. Vom<br />
Azubi bis zum Vorstandvorsitzenden, vom Diplomand<br />
bis zum Professor. Deswegen erweitert<br />
unsere neue Rubrik „Laborbuch“ das inhaltliche<br />
Spektrum, womit wir klassische Techniken des<br />
Laboralltag ins Gedächtnis rufen. Ohne beispielsweise<br />
korrekt den pH-Wert messen zu können, ist<br />
die Laborarbeit bereits vor dem ersten Experiment<br />
zum Scheitern verurteilt. Das „Laborbuch“ ist jeweils<br />
eine Seite lang und soll die wesentlichen<br />
Bestandteile einer Technologie beschreiben, deren<br />
Funktionen knapp erläutern und die für den<br />
erfolgreichen Einsatz notwendigen Arbeiten und<br />
Reagenzien beschreiben.<br />
Ebenfalls ganz neu ist die Seite, die Sie immer<br />
zwischen dem „Marktplatz“ und unserem neu gestalteten<br />
Einkaufsnachweis finden werden. Diese<br />
Rubrik ist für einen weiteren Tisch außer Laborund<br />
Schreibtisch bestimmt, auf denen die <strong>GIT</strong><br />
Labor-Fachzeitschrift schon immer zu finden ist:<br />
dem Tisch in der Kaffee-Ecke. Unter „15 Minuten“<br />
finden Sie Rätsel, Kurioses aus der Wissenschaft<br />
und Hinweise auf wissenschaftliche Veranstaltungen<br />
für Kinder und Eltern. Außerdem befindet<br />
sich hier ein Gewinnspiel. Näheres dazu im<br />
nächsten Absatz. Diese Inhalte sind für die kurzen<br />
Verschnaufpausen gedacht, z. B. bei Inkubationszeiten<br />
oder während das 1 H-NMR läuft.<br />
<strong>GIT</strong> Lesenswert<br />
Ebenfalls neu ist „Lesenswert“. Gemeinsam mit<br />
den Autoren und Herausgebern von wissen-<br />
schaftlichen Fachbüchern stellen wir Neuerscheinungen,<br />
in der Regel passend zum Schwerpunktthema,<br />
vor. Wir werfen einen Blick ins<br />
Buch, stellen Ihnen die Autoren vor und fragen,<br />
welcher Leser dieses Buch unbedingt haben<br />
muss. Über den Crossmediabalken finden Sie zudem<br />
eine exklusive Leseprobe des Buches, damit<br />
Sie sich selber einen Eindruck verschaffen können.<br />
Zudem werden wir Exemplare jedes vorgestellten<br />
Buches in einem Gewinnspiel verlosen,<br />
das sich auf der „15 Minuten“-Seite befindet (s.<br />
S. 596). Dabei kann es sich beispielsweise um<br />
eine Frage zu einem der Artikel handeln oder<br />
etwa um ein Suchbild.<br />
Neues über Produkte rund ums Labor sammelt<br />
sich zukünftig im „Marktplatz“. Wie gewohnt,<br />
aber in optimiertem Layout, finden Sie<br />
darüber hinaus relevante Nachrichten, Veranstaltungshinweise<br />
und Eventberichte im „Magazin“.<br />
Wir zählen auf Sie<br />
Viel Neues haben wir für Sie in der „neuen“<br />
<strong>GIT</strong> zusammengetragen. Alles dient nur einem<br />
Zweck: Ihnen alle relevanten Informationen<br />
aus der Branche modern, zeitnah und kompakt<br />
zu liefern. Nur Zeitschriften die auch gelesen<br />
werden erfüllen ihre Aufgabe. Wir wollen aber<br />
noch mehr, nämlich gemeinsam mit Ihnen eine<br />
noch wertvollere Labor-Fachzeitschrift machen.<br />
Haben Sie Ideen und Anregungen? Rufen<br />
Sie uns an, schreiben Sie uns oder sprechen Sie<br />
uns auf einer Veranstaltung an. Wir möchten<br />
wissen was Sie brauchen.Viel Spaß mit der <strong>GIT</strong><br />
Labor-Fachzeitschrift wünschen,<br />
Dr. Arne Kusserow und das Team der <strong>GIT</strong><br />
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Profitieren Sie von unserer langjährigen<br />
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biowissenschaftlichen,<br />
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In eigener Sache
Magazin<br />
Umfassendes Lehrbuch zur modernen Mikroskopie<br />
Fluorescence Microscopy - From Principles to Biological Applications: Kaum eine Technologie hat die moderne<br />
Zellbiologie mehr beeinflusst als die Fluoreszenzmikroskopie, die zum ersten Mal die Lokalisation und Dynamik praktisch<br />
jedes beliebigen Makromoleküls in zellulären Strukturen ermöglicht. Ulrich Kubitscheck hat mit „Fluorescence<br />
Microscopy - From Principles to Biological Applications” endlich ein Werk auf den Markt gebracht, dass einerseits<br />
die physikalischen Grundlagen der unterschiedlichen Technologien der Fluoreszenzmikroskopie - bis hin zu „Super<br />
Resolution“ Mikroskopie - Lesern mit biomedizinischem Hintergrund anschaulich näher bringt, und darüber hinaus<br />
die wichtigsten Anwendungen für Biowissenschaftler praxisbezogen darlegt. Ein unabdingbarer Begleiter für jedes<br />
Labor, in dem Fluoreszenzmikroskopie mit biologischen Strukturen betrieben wird. Gewinnspiel auf Seite 596.<br />
Was war der konkrete Anlass, das Buch zu schreiben?<br />
Kubitscheck: In der Tat begannen ein Kollege und ich mit<br />
der Arbeit an diesem Buch bereits 1995, weil die immense<br />
Bedeutung der modernen Lichtmikroskopie für die Biomedizin<br />
schon absehbar war. Zu der Zeit wurden konfokale<br />
Laser-Mikroskope noch durch kühlschrankgroße Computer<br />
gesteuert – heute erledigt das jeder PC. Allerdings haben<br />
wir nach einem Jahr angesichts der Größe der Aufgabe<br />
und diverser Karriereanforderungen kapituliert. Anlässlich<br />
einer Konferenz im Jahr 2009 in New York zum Thema<br />
„Beobachtung der zellulären Nanomaschinerie bei der<br />
Arbeit“ stellten meine Kollegen und ich fest, dass es noch<br />
immer kein umfassendes Lehrbuch zur modernen Mikroskopie<br />
gibt, das auch die ganzen aufregenden modernen<br />
Entwicklungen berücksichtigt. Also beschlossen wir, uns<br />
zusammen zu tun, um diese Lücke endlich zu füllen. Wir<br />
entwickelten das Konzept miteinander, und begannen die<br />
Arbeit an diesem Projekt. Es ist uns gelungen, eine zentrale<br />
Ressource für Vorlesungen und Kurse zu den wichtigsten<br />
Aspekten der modernen Fluoreszenzmikroskopie zu<br />
schaffen.<br />
Ulrich Kubitscheck<br />
Ulrich Kubitscheck studierte<br />
Physik in Bremen. Seit<br />
2004 leitet er die Abteilung<br />
für Biophysikalische<br />
Chemie an der Universität<br />
Bonn. Prof. Kubitscheck<br />
lehrt unter anderem Quantitative<br />
Mikroskopie, hat<br />
mehr als 70 wissenschaftliche<br />
Publikationen<br />
verfasst, und entwickelt<br />
Techniken zur Beobachtung<br />
einzelner Protein- und<br />
RNA-Mole küle in lebenden<br />
Zellen.<br />
Welche Struktur hat das Buch?<br />
Kubitscheck: Das ersten vier Kapitel<br />
behandeln die Grundlagen: Optik und<br />
Fluoreszenz, die Grundprinzipien der<br />
klassischen Lichtmikroskopie, Fluoreszenz<br />
und Bildaufnahme sowie die<br />
verschiedenen Möglichkeiten, Strukturen<br />
in biologischen Zellen mit Fluoreszenzfarbstoffen<br />
zu markieren. Die<br />
übrigen Kapitel konzentrieren sich auf<br />
die wesentlichen modernen Verfahren<br />
der Lichtmikroskopie: vom Konfokalmikroskop,<br />
über Einzelmolekülabbildungen<br />
bis hin zur STED-Mikroskopie.<br />
Brigitta Leber<br />
Bild Ulrich Kubitscheck ©<br />
Exklusive Leseprobe<br />
Unter http://bit.ly/Lesenswert-UK können<br />
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Buch werfen.<br />
1. Auflage April 2013<br />
Hardcover<br />
410 Seiten<br />
187 Abbildungen<br />
ISBN: 978-3-527-32922-9<br />
Autor: Ulrich Kubitscheck<br />
Wiley-VCH <strong>Verlag</strong><br />
www.wiley-vch.de<br />
auch als ebook<br />
erhältlich<br />
536 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Lesenswert
Magazin<br />
Umfassendes Lehrbuch zur modernen Mikroskopie<br />
Fluorescence Microscopy - From Principles to Biological Applications: Kaum eine Technologie hat die moderne<br />
Zellbiologie mehr beeinflusst als die Fluoreszenzmikroskopie, die zum ersten Mal die Lokalisation und Dynamik praktisch<br />
jedes beliebigen Makromoleküls in zellulären Strukturen ermöglicht. Ulrich Kubitscheck hat mit „Fluorescence<br />
Microscopy - From Principles to Biological Applications” endlich ein Werk auf den Markt gebracht, dass einerseits<br />
die physikalischen Grundlagen der unterschiedlichen Technologien der Fluoreszenzmikroskopie - bis hin zu „Super<br />
Resolution“ Mikroskopie - Lesern mit biomedizinischem Hintergrund anschaulich näher bringt, und darüber hinaus<br />
die wichtigsten Anwendungen für Biowissenschaftler praxisbezogen darlegt. Ein unabdingbarer Begleiter für jedes<br />
Labor, in dem Fluoreszenzmikroskopie mit biologischen Strukturen betrieben wird. Gewinnspiel auf Seite 596.<br />
Was war der konkrete Anlass, das Buch zu schreiben?<br />
Kubitscheck: In der Tat begannen ein Kollege und ich mit<br />
der Arbeit an diesem Buch bereits 1995, weil die immense<br />
Bedeutung der modernen Lichtmikroskopie für die Biomedizin<br />
schon absehbar war. Zu der Zeit wurden konfokale<br />
Laser-Mikroskope noch durch kühlschrankgroße Computer<br />
gesteuert – heute erledigt das jeder PC. Allerdings haben<br />
wir nach einem Jahr angesichts der Größe der Aufgabe<br />
und diverser Karriereanforderungen kapituliert. Anlässlich<br />
einer Konferenz im Jahr 2009 in New York zum Thema<br />
„Beobachtung der zellulären Nanomaschinerie bei der<br />
Arbeit“ stellten meine Kollegen und ich fest, dass es noch<br />
immer kein umfassendes Lehrbuch zur modernen Mikroskopie<br />
gibt, das auch die ganzen aufregenden modernen<br />
Entwicklungen berücksichtigt. Also beschlossen wir, uns<br />
zusammen zu tun, um diese Lücke endlich zu füllen. Wir<br />
entwickelten das Konzept miteinander, und begannen die<br />
Arbeit an diesem Projekt. Es ist uns gelungen, eine zentrale<br />
Ressource für Vorlesungen und Kurse zu den wichtigsten<br />
Aspekten der modernen Fluoreszenzmikroskopie zu<br />
schaffen.<br />
Ulrich Kubitscheck<br />
Ulrich Kubitscheck studierte<br />
Physik in Bremen. Seit<br />
2004 leitet er die Abteilung<br />
für Biophysikalische<br />
Chemie an der Universität<br />
Bonn. Prof. Kubitscheck<br />
lehrt unter anderem Quantitative<br />
Mikroskopie, hat<br />
mehr als 70 wissenschaftliche<br />
Publikationen<br />
verfasst, und entwickelt<br />
Techniken zur Beobachtung<br />
einzelner Protein- und<br />
RNA-Mole küle in lebenden<br />
Zellen.<br />
Welche Struktur hat das Buch?<br />
Kubitscheck: Das ersten vier Kapitel<br />
behandeln die Grundlagen: Optik und<br />
Fluoreszenz, die Grundprinzipien der<br />
klassischen Lichtmikroskopie, Fluoreszenz<br />
und Bildaufnahme sowie die<br />
verschiedenen Möglichkeiten, Strukturen<br />
in biologischen Zellen mit Fluoreszenzfarbstoffen<br />
zu markieren. Die<br />
übrigen Kapitel konzentrieren sich auf<br />
die wesentlichen modernen Verfahren<br />
der Lichtmikroskopie: vom Konfokalmikroskop,<br />
über Einzelmolekülabbildungen<br />
bis hin zur STED-Mikroskopie.<br />
Brigitta Leber<br />
Bild Ulrich Kubitscheck ©<br />
Exklusive Leseprobe<br />
Unter http://bit.ly/Lesenswert-UK können<br />
Sie einen Blick in das vorgestellte<br />
Buch werfen.<br />
1. Auflage April 2013<br />
Hardcover<br />
410 Seiten<br />
187 Abbildungen<br />
ISBN: 978-3-527-32922-9<br />
Autor: Ulrich Kubitscheck<br />
Wiley-VCH <strong>Verlag</strong><br />
www.wiley-vch.de<br />
auch als ebook<br />
erhältlich<br />
536 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Lesenswert
Magazin<br />
Bayer feiert 150-jähriges Firmenjubiläum<br />
Bayer feiert in diesem Jahr sein<br />
150-jähriges Firmenjubiläum und<br />
blickt auf eine lange und sehr erfolgreiche<br />
Geschichte zurück. Was<br />
als kleine Farbenfabrik begann, ist<br />
heute ein Weltkonzern.<br />
Die Bandbreite an Geschäftsfeldern,<br />
in denen Bayer tätig ist<br />
– darunter Gesundheit, Agrarwirtschaft<br />
und hochwertige Materialien<br />
– spiegelt sich im aktuellen<br />
Jubiläumsheft der Angewandten<br />
Chemie (Titelbild anbei) wider.<br />
Neues Verfahren für ultradünne Membranen aus Kohlenstoff<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Wolfgang Plischke, Vorstandsmitglied,<br />
erläutert in seinem Editorial<br />
den Zusammenhang zwischen der<br />
Innovationskultur und dem nun<br />
schon seit 150 Jahren andauernden<br />
Erfolg dieses international tätigen<br />
Unternehmens.<br />
www.bayer.de<br />
Sonderheft Angewandte Chemie:<br />
Angewandte Chemie 125, 9503–9760<br />
(2013)<br />
Nanomembranen aus Kohlenstoff<br />
bestehen nur aus einer Schicht<br />
Moleküle. Auf lange Sicht kommen<br />
sie in Frage, um Gase voneinander<br />
zu trennen und damit zum Beispiel<br />
Giftstoffe aus der Luft zu filtern.<br />
Derzeit beschäftigt sich die Grundlagenforschung<br />
noch mit der Herstellung<br />
der Nano-Membranen.<br />
Das Forschungsteam um den Bielefelder<br />
Physiker Professor Dr. Armin<br />
Gölzhäuser beschäftigt sich<br />
schon seit längerem mit dünnen<br />
Kohlenstoffschichten. Nun ist es<br />
ihnen gelungen, ein neues Verfahren<br />
für die Herstellung der Membranen<br />
zu entwickeln. Der Vorteil:<br />
Mit ihm lässt sich eine Reihe unterschiedlicher,<br />
großflächiger Kohlenstoff-Nanomembranen<br />
erzeugen,<br />
die sehr viel dünner sind als es<br />
mit etablierten Verfahren möglich<br />
ist. Außerdem ist es möglich, aus<br />
diesen Membranen problemlos<br />
Graphen herzustellen.<br />
www.uni-bielefeld.de<br />
Originalpublikation:<br />
Angelova P. et al.: ACS Nano (2013)<br />
DOI: 10.1021/nn402652f<br />
Anti-Hai-Neoprenanzug<br />
in Australien entwickelt<br />
Die Forschungsergebnisse von führenden<br />
Haiexperten der University<br />
of Western Australia führten zur<br />
Entwicklung und Herstellung des<br />
weltweit ersten Neoprenanzugs,<br />
der Haie irritiert oder Surfer Haien<br />
gegenüber unsichtbar erscheinen<br />
lässt. Eines der Designs, der so<br />
genannte „kryptische“ Anzug, ermöglicht<br />
es dem Anzugträger mit<br />
den Hintergrundfarben im Wasser<br />
wirkungsvoll so zu verschmelzen,<br />
dass es für den Hai schwierig ist,<br />
den Menschen zu erkennen oder<br />
ihn zu fokussieren. Das zweite Design<br />
- der „Warnanzug“- verschärft<br />
die Sichtbarkeit des Anzugsträgers<br />
durch disruptive und kontrastreiche<br />
Streifenmuster derart, dass er<br />
keiner gewöhnlichen Beute mehr<br />
ähnelt oder sogar als ungenießbares<br />
und gefährliches Objekt erscheint.<br />
Die Designs können auch<br />
als Sticker an der Unterseite von<br />
Surfboards angebracht werden. Es<br />
wird erwartet, dass die Technologie<br />
weltweit in eine Vielzahl von<br />
Wassersportprodukten integriert<br />
werden wird.<br />
www.sharkmitigation.com<br />
Menschen |<br />
▶ Professor Dr. Panne<br />
ist neuer Präsident der BAM,<br />
der Bundesanstalt für Materialforschung<br />
& -prüfung und übernimmt<br />
ab dem 1. September 2013 die Leitung.<br />
Der Chemiker löst Professor<br />
Dr. Manfred Hennecke ab, der 11<br />
Jahre die BAM als Präsident leitete<br />
und nun in den Ruhestand geht.<br />
Bei seiner Ernennung zum BAM-<br />
Präsidenten betonte Ulrich Panne,<br />
dass er die Verbindung von Ingenieurwissenschaften<br />
und Naturwissenschaften<br />
der BAM weiter ausbauen<br />
ausmöchte. Nur so können<br />
die herausfordernden Themen der<br />
Chemie bzw. der Materialwissenschaft<br />
und Werkstofftechnik multidisziplinär<br />
bearbeitet werden.<br />
▶ Professor Emil Dister<br />
wurde mit dem Naturschutzpreis<br />
2013 ausgezeichnet. Der Leiter des<br />
WWF-Aueninstituts erhielt den<br />
Ehrenpreis für herausragendes Engagement<br />
im Naturschutz als Anerkennung<br />
für seinen jahrzehntelangen<br />
beharrlichen Einsatz und seine international<br />
anerkannten Forschungsarbeiten<br />
zum Schutz von Flüssen und<br />
Auen in Deutschland.<br />
▶ Christian Thiry<br />
wird zum Finanzvorstand von Novasep<br />
ernannt. Die Ernennung des<br />
Finanzvorstands ist ein wichtiger<br />
Meilenstein im Einstellungsprogramm<br />
für den Führungsstab des<br />
Unternehmens. Als MBA-Absolvent<br />
der ESSEC (Paris) und nach einer<br />
30-jährigen Karriere in der Auditund<br />
Finanzgeschäftsführung der<br />
Life Science Industrie ist Thiry für<br />
diese anspruchsvolle Aufgabe bestens<br />
qualifiziert.<br />
▶ Dr. Lena L. Hecht<br />
und Dr. David Fellhauer<br />
vom Karlsruher Institut für Technologie<br />
(KIT) gehören zu den Trägern<br />
der insgesamt sechs Doktorandenpreise,<br />
welche die Helmholtz-<br />
Gemeinschaft in diesem Jahr zum<br />
ersten Mal vergibt. Die 31-jährige<br />
Ingenieurin vom Institut für Biound<br />
Lebensmitteltechnik erhält<br />
die Auszeichnung im Fachbereich<br />
Schlüsseltechnologien. Der ebenfalls<br />
31-jährige Chemiker vom Institut<br />
für Nukleare Entsorgung überzeugte<br />
im Fachbereich Energie.<br />
538 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Nachrichten
Licht lässt Kristalle hüpfen<br />
Nicht nur lebende Wesen sind in<br />
der Lage, sich fortzubewegen, auch<br />
kleine Kristalle können rotieren oder<br />
regelrechte Sprünge vollführen. Wissenschaftler<br />
aus den Vereinigten<br />
Arabischen Emiraten und Russland<br />
haben Kristalle, die bei Bestrahlung<br />
mit Licht in Bewegung geraten, systematisch<br />
unter die Lupe genommen.<br />
Bei Bestrahlung mit UV-Licht<br />
springen, rotieren und rollen mikrometer-<br />
bis millimetergroße Kristalle<br />
der Cobalt-Koordinationsverbindung<br />
[Co(NH 3 ) 5 (NO 2 )]Cl(NO 3 ) und legen<br />
dabei Distanzen zurück, die mehr als<br />
1000mal größer sind als sie selbst.<br />
Warum tun sie dies? Die Isomerisierung<br />
eines Nitrit-Ligands (NO 2 )<br />
erzeugt eine Spannung im Kristall,<br />
die durch Bewegungen und Brüche<br />
abgebaut wird. Die Kristalle hüpfen<br />
und können sogar explodieren. Diese<br />
Umwandlung von Lichtenergie in<br />
eine mechanische Bewegung könnte<br />
für das Design von Materialien interessant<br />
sein, die die Bewegung von<br />
Tieren oder dynamischen technischen<br />
Bauteilen nachahmen können,<br />
etwa in Nanomaschinen.<br />
www.nyuad.nyu.edu<br />
Originalpublikation:<br />
Naumov P. et al.: Angewandte Chemie<br />
(2013) DOI: 10.1002/ange.201303757<br />
Nanotechnologie für Explosivstoffe<br />
Ob Raketenantrieb, ob Feuerwerk,<br />
alle Explosivstoffe enthalten einen<br />
Treibstoff und ein Oxidationsmittel:<br />
bei TNT im selben Molekül; Thermit<br />
dagegen ist eine Mischung. Bei<br />
letzteren gilt: Je kleiner die Partikel,<br />
desto besser die Sprengkraft.<br />
Energetische Mischungen weisen<br />
meist eine höhere Energiedichte<br />
auf als Stoffe, bei denen beide Bestandteile<br />
in einem Molekül vorliegen.<br />
Dafür setzen Mischungen die<br />
Energie jedoch nur vergleichsweise<br />
langsam frei, denn die Reaktionspartner<br />
müssen zueinander finden.<br />
Die Nanoenergetik versucht, durch<br />
extremes Herunterschrauben der<br />
Längenskala eine raschere intensivere<br />
Vermischung von Treibstoff<br />
und Oxidationsmittel zu erzielen.<br />
Amerikanische Wissenschaftler um<br />
Michael R. Zachariah von der Universität<br />
Maryland berichten in der<br />
Zeitschrift Angewandte Chemie<br />
über ein neues Sprühtrocknungsverfahren<br />
zur Herstellung von<br />
Periodat-Nanopartikeln, auf deren<br />
Basis sich hochreaktive Explosivstoffe<br />
formulieren lassen.<br />
www.chem.umd.edu<br />
Originalpublikation:<br />
Jian G. R. et al.: Angew. Chem. Int. Ed.<br />
(2013) DOI: 10.1002/ange.201303545<br />
Gele aus Algen lassen Blutgefäße wachsen<br />
Prof. Dr. Prasad Shastri und sein<br />
Team vom Institut für Makromolekulare<br />
Chemie der Uni Freiburg,<br />
dem Exzellenzcluster Bioss Centre<br />
for Biological Signalling Studies<br />
und vom Institut für Pharmazeutische<br />
Wissenschaften haben ein<br />
neuartiges Gel entwickelt, das die<br />
Regeneration und das Wachstum<br />
menschlichen Gewebes fördert.<br />
Das Gel leitet sich von Agarose<br />
ab, einem Zuckerpolymer, das aus<br />
Algen gewonnen wird. Es kann als<br />
Gerüst für Zellen dienen, damit sie<br />
sich zu einem Gewebe verbinden.<br />
In der Medizin können diese Gele<br />
helfen, das Heilen von Schäden<br />
an verschiedensten Geweben zu<br />
verbessern. Mit Hilfe dieses Gels<br />
gelang es den Forscherinnen und<br />
Forschern einzelne Endothelzellen,<br />
die im Körper Blutgefäße ausbilden,<br />
so zu beeinflussen, dass<br />
sie auch im Labor Gefäßgewebe<br />
formten.<br />
www.uni-freiburg.de<br />
Originalpublikation:<br />
Forget A. et al.: PNAS (2013) DOI:<br />
10.1073/pnas.1222880110<br />
Nachrichten
Magazin<br />
Nicht-invasive<br />
Messung von<br />
0,5 ppm bis<br />
100% O 2<br />
Fibox 4<br />
Tragbares<br />
Sauerstoffmessgerät<br />
Besuchen Sie uns auf der<br />
Biotechnica: Halle 9, Stand D22<br />
Life Sciences im Verein<br />
Deutscher Ingenieure<br />
VDI auf der Biotechnica und dem Kongress Medconf<br />
Der VDI ist mit der Gesellschaft TLS und<br />
dem VDI Technologiezentrum mit dem<br />
Zukünftige Technologien Consulting gemeinsam<br />
auf der Biotechnica, auf dem<br />
Marktplatz „Industrielle Biotechnologie<br />
– Bioökonomie im Fokus“, in Hannover<br />
vertreten.<br />
Es sind die großen Fragen, mit denen sich die<br />
Bioökonomie befasst: Wie kann die weltweite<br />
Ernährung gesichert werden? Wie sieht die<br />
Energieversorgung von morgen aus? Oder: Wie<br />
lassen sich biogene Rohstoffe mit modernen<br />
Technologien industriell nutzen?<br />
Diese Themen sind für den Verein bereits seit<br />
langem von großer Bedeutung. Er präsentiert<br />
sich deshalb mit einem breiten Angebot von<br />
Studien, VDI-Richtlinien über Workshops und<br />
Seminare bis hin zu verschiedenen Angeboten<br />
zur Beteiligung in meinungsbildenden Gremien.<br />
Die verschiedenen VDI TZ-Aktivitäten tragen<br />
dazu bei, die nationale Nachhaltigkeitsstrategie<br />
und die Hightech-Strategie der Bundesregierung<br />
im Bereich Klimaschutz, Ressourcenschutz,<br />
Energie konsequent umzusetzen.<br />
Auf diesem Marktplatz treffen Unternehmen<br />
aus den Bereichen Bioverfahrenstechnik,<br />
Biokatalyse sowie Enzymentwicklung und -optimierung,<br />
Hersteller biobasierter Materialien<br />
und Chemikalien oder Entwickler neuartiger<br />
Bioraffinerie-Konzepte auf Forscher und Entwickler<br />
aus den Bereichen Chemie, Lebensmittel,<br />
Kosmetik, Papier, Textil und Polymerindustrie<br />
sowie Anlagenbauer von Fermentationsanlagen<br />
und Bioraffinerien.<br />
Mitglieder des VDI erhalten kostenfrei eine<br />
Messeeintrittskarte. Bitte wenden Sie sich an die<br />
VDI-TLS (biotechnologie@vdi.de oder telefonisch<br />
unter 0211/6214-266).<br />
Beteiligung am Kongress Medconf<br />
Der VDI-Fachbereich Medizintechnik beteiligt<br />
sich als Verbandspartner auf dem 6. Kongress<br />
für Softwareentwicklung in der Medizintechnik<br />
vom 15.–17.10.2013 in München. Die Tagung<br />
behandelt alle Themen rund um die Software<br />
in der Medizintechnik. Eine kongressbegleitende<br />
Fachausstellung rundet das Programm ab.<br />
Veranstalter ist das Unternehmen Healthcare<br />
Knowledge. Auf der kongressbegleitenden Ausstellung<br />
stellt sich der VDI vor und informiert<br />
über Aktivitäten seiner Mitglieder und Gremien.<br />
Mit dem Fachbereich Medizintechnik besitzt die<br />
VDI-TLS für die Themengebiete des Kongresses<br />
besondere Kompetenz. Vertreter des VDI-Fachausschusses<br />
„Qualitätssicherung für Software<br />
in der Medizintechnik“ präsentieren ihre Themen<br />
aus dem Bereich „Base Practices und Best<br />
Practices in der Softwareentwicklung“.<br />
Die MedConf richtet sich an Mitarbeiter und<br />
Führungskräfte der F&E-Abteilungen und IT-<br />
Abteilungen von Medizintechnikunternehmen<br />
sowie an Dienstleistungsanbieter, die in diesem<br />
Umfeld tätig sind. Teilnehmer können auch unabhängig<br />
von einer Konferenzteilnahme am 15.<br />
Oktober die Ganztages- und Halbtagesworkshops<br />
buchen. Die zweitägige Konferenz findet am 16.<br />
und 17. Oktober 2013 statt. Das Programm der<br />
Workshops und das Vortragsprogramm des Kongresses<br />
sind online verfügbar. Die Anmeldung ist<br />
ab sofort möglich: www.medconf.de und www.<br />
vdi.de/medizintechnik.<br />
Dr. Martin Follmann<br />
Kontakt |<br />
Dr. Martin Follmann<br />
Verein Deutscher Ingenieure (VDI)<br />
Düsseldorf<br />
Tel.: 0211/6214-266<br />
Fax: 0211/6214-177<br />
tls@vdi.de<br />
www.vdi.de/tls<br />
www.PreSens.de/<br />
Fibox4<br />
Mehr Informationen<br />
zum VDI:<br />
http://bit.ly/<strong>GIT</strong>-VDI<br />
Besuchen Sie den VDI<br />
auf der Biotechnica<br />
Halle 9, Stand A55<br />
540 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 VDI
Magazin<br />
© runzelkorn - Fotolia.com<br />
Warum Raucher beim Aufhören zunehmen<br />
Diese Büroleuchten werden kabellos mit Energie versorgt.<br />
© Foto: Fraunhofer ENAS<br />
Antennen vermeiden Kabelsalat<br />
Kabelsalat ist eine nervige Sache, denn die Kabel stören das Auge und<br />
sind oft auch Stolperfallen. Neuartige Antennen sollen die Störenfriede<br />
nun ersetzen: In Tischen versteckt, versorgen sie elektronische<br />
Geräte mit Strom. Auch Daten kann der »Tisch« senden. Mit der Technologie<br />
Supa Wireless, kurz für Smart Universal Power Antenna soll<br />
dies künftig möglich sein.<br />
Forscher Dr. Christian Hedayat vom Fraunhofer-Institut für Elektronische<br />
Nanosysteme ENAS haben Supa Wireless gemeinsam mit<br />
ihren Kollegen der Universität Paderborn und vier mittelständischen<br />
Technologiefirmen entwickelt. Im Tisch ist ein Netz von Spulen untergebracht,<br />
die jeweils eine Sendeantenne repräsentieren. Fließt<br />
Strom durch diese Spulen, erzeugt dies ein Magnetfeld. Dieses wiederum<br />
lässt Strom in der Spule fließen, die in der Lampe angebracht<br />
ist: sie leuchtet. Als eine erste Anwendung soll die Lampe inklusive<br />
der Platine Ende 2014 auf den Markt kommen und viele weitere Anwendungen<br />
sind geplant.<br />
www.enas.fraunhofer.de<br />
Wenn sich Raucherinnen und<br />
Raucher von ihren Glimmstengeln<br />
trennen, nehmen 80 % von ihnen<br />
im Durchschnitt sieben Kilos zu.<br />
Ihr Gewicht steigt, auch wenn sie<br />
gleich viel oder sogar weniger Kalorien<br />
aufnehmen als vor dem Rauchstopp.<br />
Worauf ist diese Gewichtszunahme<br />
zurückzuführen? Der Grund<br />
liegt nicht in der erhöhten Kalorieneinnahme,<br />
sondern in der veränderten<br />
Zusammensetzung der Darmflora<br />
nach dem Rauchstopp. Diesen<br />
Schluss legt eine vom Schweizerischen<br />
Nationalfonds (SNF) unterstützte<br />
Untersuchung nahe. Nach<br />
dem Aufhören nehmen jene Bakterienstämme<br />
überhand, die auch<br />
10% Preisvorteil sichern!<br />
Bei Buchung beider Veranstaltungen<br />
NOVIA<br />
Anwenderforen<br />
in der Darmflora von Fettleibigen<br />
dominieren. Bei der Studie wurden<br />
fünf Raucher, fünf Nichtraucher sowie<br />
Personen, die eine Woche nach<br />
Studienbeginn einen Rauchstopp<br />
einlegten, untersucht. Während die<br />
Bakterienvielfalt in den Exkrementen<br />
der Raucher und Nichtraucher<br />
sich im zeitlichen Verlauf nur wenig<br />
veränderte, führte der Rauchstopp<br />
zu großen Verschiebungen in der<br />
Zusammensetzung der mikrobiellen<br />
Darmbewohner.<br />
www.snf.ch<br />
Originalpublikation:<br />
Biedermann L. et al.: PLoS One (2013)<br />
DOI: 10.1371/journal.pone.0059260<br />
Eberhard-Gerstel-Preis 2013: Ausschreibung gestartet<br />
Vom Arbeitskreis Separation Science<br />
wird 2014 zum dritten Mal der Eberhard-Gerstel-Preis<br />
für eine herausragende<br />
Publikation auf dem Gebiet<br />
der Analytischen Trenntechniken<br />
vergeben. Gestiftet wird der alle<br />
zwei Jahre ausgelobte Preis in Höhe<br />
von 2500 Euro von dem Unternehmen<br />
Gerstel. Verliehen wird der<br />
Eberhard-Gerstel-Preis im Rahmen<br />
der Analytica-Conference auf der<br />
Analytica 2014 in München. Bewerber<br />
sollten Erstautor (corresponding<br />
author) einer im Jahre 2012/2013<br />
von einer international anerkannten<br />
Fachzeitschrift gedruckten beziehungsweise<br />
zum Druck akzeptierten<br />
Publikation sein. Autoren können<br />
sich bewerben beziehungsweise für<br />
diese Auszeichnung vorgeschlagen<br />
werden. Eine international besetzte<br />
Jury wählt den Preisträger.<br />
Bewerbungen bzw. Kandidatenvorschläge<br />
sollten elektronisch,<br />
idealerweise in Form eines<br />
PDFs, bis einschließlich 10.<br />
Februar 2014 eingereicht werden.<br />
Einzureichen sind eine Kopie der<br />
Publikation sowie der Lebenslauf<br />
des Autors. Stellungnahme bzw.<br />
Empfehlung an Prof. Dr. Werner<br />
Engewald: engewald@uni-leipzig.de<br />
Fachvorträge, Workshops und Vorstellung<br />
neuer technischer Entwicklungenller<br />
NOVIA-HPLC-Tage<br />
25. – 26. November 2013<br />
Bad Soden am Taunus<br />
www.hplc-tage.de<br />
Qualitätssicherung im analytischen Labor<br />
27. November 2013<br />
Bad Soden am Taunus<br />
www.novia.de<br />
Gewinnen Sie zweifach:<br />
Kompaktes Fachwissen und Erfahrungsaustausch<br />
durch die ideale Plattform für HPLC-Anwender!<br />
Nachrichten<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 541
Magazin<br />
Biotechnica<br />
2013<br />
Mit neuen Themen und Marktplätzen wird<br />
die Biotechnica 2013 in Hannover vom<br />
8. bis zum 10. Oktober das Zentrum der<br />
Biotechnologie-Branche in Europa sein.<br />
Bereits zum 20. Mal bringt die Messe für<br />
Biotechnologie, Life Science und Labortechnik<br />
Aussteller und Besucher mit dem<br />
Ziel der Geschäftsanbahnung zusammen.<br />
Erstmals gibt es mit der Schweiz auch ein<br />
Partnerland.<br />
Weitere<br />
Infos unter:<br />
www.biotechnica.de<br />
Fokus auf Bioökonomie<br />
Ein Schwerpunktthema dieses Jahr ist Bioökonomie.<br />
Diese sei zunehmend ein Wirtschaftsfaktor<br />
mit einem enormen Wachstumspotenzial, so<br />
Dr. Jochen Köckler, Mitglied des Vorstands der<br />
Deutschen Messe, Hannover. Weltweite Ernährungssicherheit<br />
bei gesunden Lebensmitteln,<br />
nachhaltige Agrarproduktion, die industrielle<br />
Nutzung nachwachsender Rohstoffe und die<br />
Nutzung regenerativer Energien seien auf internationaler<br />
Ebene zentrale Herausforderungen,<br />
um nach und nach die erdölbasierte Wirtschaft<br />
durch eine biobasierte Wirtschaft zu ersetzen.<br />
So hat etwa die Bundesregierung mit der Nationalen<br />
Forschungsstrategie Bioökonomie 2030<br />
das klare Ziel gesetzt, Deutschland zu einem<br />
führenden Forschungs- und Innovationstandort<br />
in der Bioökonomie zu entwickeln, um den<br />
weltweiten Strukturwandel maßgeblich mit voranzutreiben.<br />
Bei der Veranstaltung wird gezeigt,<br />
in wie vielen Bereichen bereits auf erneuerbare<br />
biologische Ressourcen gesetzt wird, um nachhaltig<br />
und effizient zu produzieren und entsprechende<br />
Dienstleistungen anzubieten. Die Veranstaltung<br />
zeigt unter anderem die industrielle<br />
Nutzung biogener Stoffe entlang der gesamten<br />
Wertschöpfungskette in der Bioökonomie und<br />
spannt mit der Plattform Biobasedworld in Kooperation<br />
mit der Dechema den Bogen zwischen<br />
Industrie und Lebensmittelbiotechnologie.<br />
Vier Marktplätze<br />
bilden Trends der Branche ab<br />
Die 20. Biotechnica präsentiert sich außerdem<br />
mit einer neuen Darstellungsform: Verschiedene<br />
Marktplätze bilden jeweils ein aktuelles Thema der<br />
Branche ab. Die Themen der vier Marktplätze sind<br />
Personalized Medicine Technologies, Innovation in<br />
Food, Industrial Biotechnology und Bioservices.<br />
Marktplatz Personalisierte<br />
Medizin-Technologien<br />
Auf diesem Marktplatz dreht sich alles um molekulare<br />
Diagnostik und die damit zusammenhängenden<br />
individualisierten Therapieansätze. Im<br />
Forum spielen Themen wie z. B. Next Generation<br />
Sequencing oder Biomarker eine Rolle. Unter<br />
anderem konnten hier die deutschen Spitzencluster<br />
auf diesem Gebiet, Bio Deutschland, der<br />
Verband der Diagnostica-Industrie (VDGH), der<br />
Verband der forschenden Pharmaunternehmen<br />
(VFA) und die Verbandsabteilung VFA bio, gewonnen<br />
werden.<br />
Marktplatz Innovation in Food<br />
Zum bereits dritten Mal sind Anbieter und Produzenten,<br />
Nutzer und Wissenschaftler sowie Vertreter<br />
aus den Bereichen Analytik, Überwachung und<br />
Qualitätsmanagement zum Symposium Innovation<br />
in Food eingeladen, das die Brücke zum gleichnamigen<br />
Marktplatz schlägt. Erstmals wird sich die<br />
Konferenz iFood, die sich als Plattform für den<br />
Austausch zwischen Forschung und Lebensmittelindustrie<br />
versteht, in diesem Rahmen präsentieren.<br />
Partner ist das Deutsche Institut für Lebensmitteltechnik.<br />
Das Institut wird von rund 140 Mitgliedsunternehmen<br />
aus der Ernährungswirtschaft sowie<br />
angrenzenden Bereichen getragen.<br />
Marktplatz für Industrielle<br />
Biotechnologie<br />
Dort stehen die Themen Biokatalyse, Bioprozesstechnik<br />
und Biorenewables im Mittelpunkt.<br />
Hierbei wird ein Bogen von der Entwicklung<br />
neuer Produkteigenschaften über innovative<br />
biokatalytische Prozesse und deren Skalierung<br />
auf industrielle Maßstäbe bis hin zum Management<br />
integrierter Stoffströme in komplexen Bioraffinerien<br />
gespannt. Neu ist auch das Format<br />
„Bioeconomy‘s Next Business Model“, bei dem<br />
sich an zwei Tagen je sechs junge kleine und<br />
mittelständische europäische Unternehmen aus<br />
dem Bereich der industriellen Biotechnologie in<br />
kurzen Elevator-Pitches mit ihren Geschäftskonzepten<br />
präsentieren. Eine Jury kürt jeweils<br />
die Tagesgewinner.<br />
Marktplatz Bioservices<br />
Ganz im Zeichen neuer Technologien für Biopharmazeutika<br />
steht der Marktplatz Bioservices,<br />
um Gewinn bringende Kontakte zwischen Forschung<br />
und Entwicklung auf der einen sowie<br />
innovativen Biotech-Firmen und der Pharmaindustrie<br />
auf der anderen Seite herzustellen.<br />
Rahmenprogramm ergänzt<br />
die Ausstellung<br />
Zusätzlich zur Ausstellung bietet die Biotechnica<br />
ein umfassendes Konferenz- und Rahmenprogramm.<br />
Hervorzuheben ist hier die Verleihung<br />
des 10. European Biotechnica Awards während<br />
der offiziellen Eröffnungsfeier der Messe. Das<br />
Leitmotto für den Wettbewerb lautet in diesem<br />
Jahr „Integration of Biotechnology into the industry“.<br />
Ausgezeichnet werden europäische<br />
Firmen, die biotechnologische Prozesse nutzen<br />
und Produkte erfolgreich in den Markt eingeführt<br />
haben.<br />
Kontakt |<br />
www.biotechnica.de<br />
542 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Veranstaltungen
Magazin<br />
Mit Viren gegen Lebensmittelallergien<br />
Hormon-Rezeptoren gegen das Altern<br />
Forschern des Paul-Ehrlich-Instituts<br />
um Dr. Masako Toda, Nachwuchsgruppenleiterin<br />
der Forschungsgruppe<br />
„Experimentelle<br />
Allergiemodelle“, ist es mit modifizierten<br />
Impfviren gelungen, in einem<br />
Allergiemodell die Entstehung<br />
einer Lebensmittelallergie gegen<br />
Hühnereiweiß zu verhindern. Die<br />
Viren übernehmen hierbei eine<br />
Doppelfunktion: Sie transportieren<br />
die genetische Information<br />
des Allergens in die Zielzellen<br />
des Immunsystems und haben<br />
zudem selbst einen immunmodulatorischen<br />
Effekt. Sie setzten<br />
für die Hyposensibilisierung ein<br />
modifiziertes Vacciniavirus Ankara<br />
(MVA) ein. MVA ist ein abgewandeltes<br />
Impfvirus, das sich<br />
in vielen klinischen Prüfungen in<br />
der Infektionsmedizin bereits als<br />
sicher erwiesen hat.<br />
www.pei.de<br />
Weniger Kalorien verlängern die<br />
Lebenserwartung vieler Arten.<br />
Doch warum eine Diät zum Beispiel<br />
Fadenwürmer länger leben<br />
lässt, war bislang unbekannt.<br />
Adam Antebi und weitere Forscher<br />
vom Max-Planck-Institut für Biologie<br />
des Alterns entdeckten nun,<br />
dass bei Fadenwürmern ein Hormon-Rezeptor<br />
den Zusammenhang<br />
zwischen Ernährung und Lebenserwartung<br />
verantwortet. Das<br />
Rezeptorprotein NHR-62 verlängert<br />
die Lebensspanne der Tiere um<br />
20 %, wenn sie die Kalorienzufuhr<br />
reduzieren. In einer weiteren Studie<br />
zeigten sie, dass der Hormon-<br />
Rezeptor NHR-8 die Entwicklung<br />
zum erwachsenen Tier und das<br />
maximale Lebensalter der Würmer<br />
beeinflusst. Womöglich steuern<br />
verwandte Rezeptoren auch die<br />
Lebenserwartung beim Menschen.<br />
www.age.mpg.de<br />
Tödlicher<br />
Faltungsfehler<br />
Der Rinderwahnsinn (BSE) und<br />
die verwandte Creutzfeld-Jakob-<br />
Krankheit sind tödlich endende<br />
schwammartige Veränderungen<br />
des Hirngewebes. Heute weiß<br />
man, dass sie durch so genannte<br />
Prionen verursacht werden, falsch<br />
gefaltete Proteine. Kai Schlepckow<br />
und Harald Schwalbe von<br />
der Universität Frankfurt am Main<br />
gelang es, mit zeitaufgelösten<br />
NMR-spektroskopischen Studien<br />
erstmals nachzuvollziehen, was<br />
mit jeder einzelnen Aminosäure<br />
passiert, wenn sich Prionenprotein-Moleküle<br />
zusammenlagern<br />
– ein ausgesprochen komplexer<br />
Vorgang. Die interessanteste Erkenntnis:<br />
Die Aggregation läuft in<br />
zwei Schritten. Zunächst werden<br />
Oligomere aus fünf bis acht Einheiten<br />
gebildet, die dann erst im<br />
zweiten Schritt zu Molekülen aus<br />
bis zu 40 Einheiten weiter zu faserigen<br />
Gebilden aggregieren. Die<br />
ersten Oligomerisierungen treffen<br />
zunächst Proteine im noch weitgehend<br />
ungefalteten Zustand.<br />
Bestimmte Regionen des Proteins<br />
versteifen sich, während die Oligomerisierung<br />
fortschreitet. Dabei<br />
sind verschiedene Protein-Bereiche<br />
an unterschiedlichen Phasen<br />
der Aggregation beteiligt. Die Forscher<br />
hoffen, anhand der neuen<br />
Erkenntnisse besser beurteilen zu<br />
können, welche Rolle bestimmte<br />
Mutationen des Prionenproteins<br />
spielen, die den Vorgang zu verstärken<br />
scheinen.<br />
www.uni-frankfurt.de<br />
<br />
<br />
... aber diese Flexibilität bietet<br />
keiner.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
pH · Cond · Oxy<br />
Portavo<br />
<br />
<br />
Nachrichten
Magazin<br />
©<br />
Taffi - Fotolia.com<br />
GMP Compliance im Labor erfordert informiertes Personal<br />
Die Bedeutung der Arbeit im Labor für die pharmazeutische<br />
Entwicklung und Herstellung zeigt<br />
sich in der gestiegenen Aufmerksamkeit, die die<br />
Behörden dem Qualitätsmanagement und der<br />
Labor-Compliance widmen. Deshalb müssen<br />
sich verantwortliche Mitarbeiter noch stärker<br />
auf die Etablierung von GLP- bzw. GMP-gerechten<br />
Standards bei den eingesetzten Systemen<br />
und Methoden konzentrieren. Weitere Herausforderungen<br />
bestehen darin, die Vielzahl der anfallenden<br />
Ergebnisse und Daten GMP-konform<br />
zu analysieren und zu verarbeiten sowie die<br />
Validität der eingesetzten Systeme, wie bspw.<br />
LIMS, sicher zu stellen.<br />
Für Laborleiter und Laborpersonal ist es dabei<br />
aufwendig, aktuelle Entwicklungen zu kennen.<br />
Kurse oder auch Konferenzen eignen sich<br />
häufig nur bedingt zur Vermittlung von Fachwissen<br />
oder aktuellen Trends. Ähnliches gilt<br />
für Messen für den Laborbedarf. Sie sind für<br />
Besucher und Aussteller mit Fokus „Pharma“<br />
zu unspezifisch und zu groß. Für entsprechend<br />
spezialisierte Aussteller bedeutet das auf der<br />
anderen Seite viele Besucher, aber wenig fachlichen<br />
Austausch.<br />
Deshalb startet 2013 PharmaLab. Dieser neue<br />
Labor-Kongress, welcher am 13. und 14. November<br />
im Swissôtel Düsseldorf stattfindet, hat<br />
sich zum Ziel gesetzt, Pharmalabor-Mitarbeitern<br />
aktuelles Wissen rund um Entwicklungen, Anwendungen<br />
und Validierung in Analytik, Bioanalytik<br />
und Mikrobiologie zu vermitteln und den<br />
Erfahrungsaustausch rund um GMP Compliance<br />
in Laboren zu fördern.<br />
In insgesamt 10 Konferenzen berichten über<br />
70 Referenten aus Industrie- und Auftragslaboren<br />
sowie von Behörden über regulatorische<br />
Änderungen, praktische Erfahrungen im Labor<br />
sowie über die Implementierung und Validierung<br />
von Methoden.<br />
Zum Erfahrungsaustausch trägt auch die<br />
Fachmesse des Kongresses bei, die parallel an<br />
beiden Tagen stattfindet und zentral zwischen<br />
den Konferenzräumen liegt. Über 40 spezialisierte<br />
Anbieter werden hier neueste Systeme<br />
und Methoden sowie Dienstleistungsangebote<br />
präsentieren und somit auch den Vergleich verfügbarer<br />
Gerätschaften erlauben.<br />
Kontakt |<br />
www.pharmalab-congress.de<br />
Mehr Informationen<br />
zur Veranstaltung:<br />
www.pharmalab-congress.de<br />
LIMS-Forum 2013<br />
Das LIMS-Forum findet dieses Jahr am 18. und<br />
19. November 2013 in Bonn statt.<br />
Weil die Entwicklungen auf dem LIMS-Markt<br />
ständig voranschreiten, ist es für Nutzer häufig<br />
schwierig, Orientierung zu behalten oder zu gewinnen.<br />
Eine Möglichkeit ist das LIMS-Forum,<br />
das jährlich in Vorträgen und Workshops den<br />
neuesten Stand der Technik vermittelt. Die begleitende<br />
Ausstellung eines Großteils der LIMS-<br />
Anbieter aus dem deutschsprachigen Raum<br />
unterstützt die Übersicht über Produkte, Kosten,<br />
Nutzen und Einsatz von LIM-Systemen.<br />
In diesem Jahr werden unter<br />
anderem folgende Themen erörtert:<br />
ErnstPieber - Fotolia.com<br />
©<br />
▪▪<br />
LIMS-Einsatzbereiche, Kosten und Nutzen<br />
▪▪<br />
Aktuelle Trends:<br />
Effiziente Datenerfassung<br />
▪▪<br />
LIMS und QM-Unterstützung<br />
▪▪<br />
Reportformate, Auswertungen,<br />
Geräteanbindung, Validierung<br />
▪▪<br />
Marktübersicht und Dialog mit Anbietern<br />
Kontakt |<br />
Marion Kwart<br />
Klinkner & Partner GmbH<br />
Potsdam<br />
marion.kwart@klinkner.de<br />
www.klinkner.de<br />
www.lims-forum.de<br />
Mehr Informationen<br />
zur Veranstaltung:<br />
www.lims-forum.de<br />
544 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Veranstaltungen
Magazin<br />
<strong>GIT</strong> Laborbuch<br />
Einzelelektrodenmesskette zur pH-Messung<br />
Benötigte Materialien: ○ Elektrolytlösung ○ Referenzlösung pH 7 ○ Referenzlösung pH 4 oder pH 10.. ○ 3 mol/L KCl<br />
Nachfüllöffnung<br />
▪▪<br />
Einfüllen von<br />
Elektrolytlösung<br />
▪▪<br />
Muss während der<br />
Messung offen sein<br />
▪▪<br />
Bei Lagerung möglichst<br />
verschlossen halten<br />
Kalibrierung<br />
▪ ▪ In Referenzlösung pH<br />
7 stecken und Gerät<br />
(Asymmetrie) auf pH 7<br />
einstellen<br />
▪ ▪ In Referenzlösung pH 4<br />
oder pH 10 stecken und<br />
Gerät (Steilheit) auf pH 4<br />
bzw. 10 einstellen<br />
Elektrolytlösung<br />
▪▪<br />
Immer Ersatz bereithalten<br />
(2 x im Jahr wechseln)<br />
Messung<br />
▪▪<br />
In zu messende Lösung<br />
stecken, bei Geräten mit<br />
Temperaturfühler warten<br />
bis der Wert stabil bleibt.<br />
Diaphragma<br />
Wartung und Pflege<br />
▪▪<br />
Besteht meist aus Glas und<br />
poröser Keramik<br />
▪▪<br />
Muss immer feucht sein<br />
(Elektrolytlösung)<br />
▪▪<br />
Wenn trocken,<br />
Elektrolytlösung nachfüllen.<br />
Nach 20 min kann gemessen<br />
werden<br />
▪▪<br />
Bei starker Verschmutzung<br />
reinigen.<br />
Membran<br />
▪▪<br />
Meist poröses Glas<br />
▪▪<br />
Muss immer feucht<br />
sein (Schutzkappe mit<br />
Elektrolytlösung)<br />
▪▪<br />
Wenn trocken, min. 24 h in<br />
frischer Elektrolytlösung stehen<br />
lassen, erst danach messen<br />
Lagerung<br />
▪▪<br />
Elektrodenkabel aus<br />
Messgerät ziehen<br />
▪▪<br />
Mit Aufbewahrungslösung<br />
gefüllte<br />
Schutzkappe aufstecken<br />
▪▪<br />
Nachfüllöffnung<br />
verschließen<br />
▪▪<br />
Nach der Messung immer<br />
mit reichlich entionisiertem<br />
Wasser spülen.<br />
▪▪<br />
Bei sichtbaren<br />
Verschmutzungen (Fett, Öl)<br />
mit Spülmittel reinigen.<br />
▪▪<br />
Durch Silbersulfid<br />
verunreinigtes Diaphragma<br />
mit HCL / Thioharnstoff<br />
reinigen.<br />
Diesen Beitrag herunterladen:<br />
http://bit.ly/Laborbuch<strong>GIT</strong>0913<br />
Obacht!<br />
▪ Immer 3mol/L KCl<br />
verwenden<br />
▪ Immer feucht halten<br />
▪ Salzkruste wegkratzen<br />
546 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 <strong>GIT</strong> Laborbuch
Titelbeitrag<br />
(K)eine Frage der Geschwindigkeit<br />
Echtzeit PCR zum schnellen Nachweis von Mykoplasmen-Kontaminationen<br />
Stephanie Schweizer und Alexandra Scholz<br />
Mykoplasmen zählen zu den kleinsten,<br />
selbständig vermehrungsfähigen<br />
Bakterien der Welt. Sie<br />
gehören zu der Klasse der Mollicutes und<br />
weisen ein sehr langsames und parasitäres<br />
Wachstumsverhalten auf. Beim Menschen<br />
sowie bei Tieren und Pflanzen können sie<br />
zahlreiche Infektionen hervorrufen.<br />
Mykoplasmen sind schwer zu bekämpfen, da ihnen<br />
die bakterielle Zellwand fehlt, die sonst den<br />
Hauptangriffspunkt vieler Antibiotika darstellt.<br />
Aus dem gleichen Grund ist auch eine vollständige<br />
Retention mit herkömmlichen Zellkultur-<br />
Sterilfiltern (0,2 µm Porengröße) nicht möglich.<br />
Hier besteht die Gefahr, dass die Mykoplasmen,<br />
deren Zellgröße zwischen 0,5 und 0,8 µm liegt,<br />
aufgrund ihrer hohen Flexibilität und Verformbarkeit<br />
die Poren passieren.<br />
Detektion von Mykoplasmen<br />
Zur Identifizierung einer Kontamination gibt es<br />
zahlreiche Nachweismethoden. Die wachstumsbasierten<br />
Verfahren, z. B. die Kultivierung in speziellen<br />
flüssigen oder festen Nährmedien oder<br />
die Detektion mittels Fluoreszenzmikroskopie,<br />
sind sehr verbreitet und stellen in Kombination<br />
den „Goldstandard“ dar. Der wachstumsbasierte<br />
Nachweis erfordert eine Kultivierungszeit von<br />
mindestens 28 Tagen, bis eine Kontamination<br />
mit diesen langsam wachsenden Bakterien sicher<br />
ausgeschlossen werden kann. Innerhalb<br />
dieser Zeitspanne müssen die Proben täglich visuell<br />
kontrolliert werden, was einen hohen zeitlichen<br />
Aufwand bedeutet.<br />
Selbst mit Hilfe der Fluoreszenzdetektion<br />
dauert es mindestens acht Tage, bis man eine<br />
Mykoplasmen-Infektion ausschließen kann. Zudem<br />
werden dem Anwender hierbei ein geschultes<br />
Auge, jede Menge Erfahrung und Know-how<br />
in der Ergebnisinterpretation abverlangt.<br />
Die Alternative<br />
Eine einfache und kosteneffiziente Möglichkeit<br />
bieten PCR-basierte Nachweiskits, wie z. B. das<br />
Microsart AMP Mycoplasma Kit. Dieses wird<br />
gebrauchsfertig geliefert und bietet dem Anwender<br />
einen sensitiven und robusten Nachweis<br />
innerhalb von drei Stunden. Man benötigt lediglich<br />
einen Realtime Thermocycler, der in der<br />
Lage ist, die Fluoreszenzfarbstoffe FAM und ROX<br />
zu detektieren. Das PCR-Kit ist für eine Vielzahl<br />
an Ausgangsmatrices geeignet. In Verbindung<br />
mit den Vivaspin 20 oder Vivaspin 6 Ultrafiltrationseinheiten<br />
kann ein Volumen von bis zu<br />
18 ml prozessiert werden, was eine Erhöhung<br />
der Sensitivität garantiert.<br />
Material und Methoden<br />
Nachfolgend wird beispielhaft eine Probenvorbereitung<br />
mit einer Vivaspin 20 Einheit mit<br />
anschließender DNA-Isolierung und Microsart<br />
AMP Mycoplasma Detektion beschrieben.<br />
Mycoplasma fermentans wurde in einem<br />
Hayflick Medium bei 37 °C kultiviert, bis ein<br />
leichter Farbumschlag des Phenolrot-Indika-<br />
tors sichtbar wurde, und anschließend 1:1.000<br />
in 1 x PBS (Phosphate buffered Saline) verdünnt.<br />
Jeweils 18 ml der verdünnten Probe<br />
wurden in Vivaspin 20 Einheiten pipettiert. Um<br />
unspezifische Bindungen abzusättigen wurden<br />
außerdem jeweils 2 ml Coating Buffer zu den<br />
Proben gegeben. Es folgte ein Zentrifugationsschritt<br />
bei 3.500 x g für 20 Minuten, bis das<br />
aufkonzentrierte Retentat-Volumen noch etwa<br />
200 µl betrug. Das Konzentrat wurde unter Zuhilfenahme<br />
von 200 µl Lysepuffer vollständig<br />
in ein neues 1,5 ml Reaktionsgefäß überführt.<br />
Der Puffer diente dazu die Vivaspin-Einheiten<br />
zu spülen, um eine quantitativ vollständige<br />
Überführung der Probe zu garantieren. Das<br />
Gemisch, bestehend aus 200 µl aufkonzentrierter<br />
Probe und 200 µl Lysepuffer, wurde 15 min<br />
bei 56 °C inkubiert, um den Zelllyseschritt zu<br />
548 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Titelbeitrag<br />
Probenbezeichnung<br />
Fluoreszenzfarbstoff<br />
Schwellenwert<br />
[RFE]<br />
Ct-<br />
Wert<br />
Abb. 1: Amplifikationskurven der Mycoplasma fermentans-Proben mit bzw. ohne vorherigen<br />
Vivaspin-Konzentrierungsschritt inkl. Coating Buffer<br />
Negativkontrolle<br />
Ohne<br />
Konzentrierungsschritt<br />
Aufkonzentrierung<br />
mit<br />
Vivaspin 20<br />
(inkl. Coating<br />
Buffer)<br />
FAM 2000 No Ct<br />
FAM 2000 No Ct<br />
FAM 2000 No Ct<br />
FAM 2000 24,60<br />
FAM 2000 24,87<br />
FAM 2000 17,16<br />
FAM 2000 17,02<br />
FAM 2000 16,72<br />
FAM 2000 17,18<br />
FAM 2000 16,91<br />
FAM 2000 16,25<br />
FAM 2000 16,91<br />
FAM 2000 16,25<br />
vervollständigen. Anschließend wurden die<br />
Proben einer DNA-Isolierung unter Verwendung<br />
von Silica-basierten Zentrifugenröhrchen<br />
unterzogen. Im Rahmen der DNA-Isolierung<br />
kam das Kit Microsart AMP Extraction gemäß<br />
Kit-Handbuch zum Einsatz. Die so gewonnene<br />
DNA wurde anschließend nahezu vollständig in<br />
die Echtzeit PCR (50 µl des 60 µl DNA-Eluats)<br />
eingesetzt, um ein Maximum an Sensitivität zu<br />
erreichen.<br />
Parallel wurde die DNA desselben Ausgangsmaterials<br />
ohne Konzentrierungsschritt isoliert, um<br />
später einen direkten Vergleich zwischen Proben<br />
mit und ohne Aufkonzentrierung zu ermöglichen.<br />
Die PCR-Reaktionen wurden laut Kit-Handbuch<br />
nach folgendem Protokoll angesetzt:<br />
▪▪<br />
Zentrifugation der im Kit enthaltenen Reak<br />
tionsgefäße mit den lyophilisierten Komponenten<br />
für 5 Sekunden bei max. Geschwindigkeit<br />
▪▪<br />
Zugabe von 1275 µl Rehydratisierungspuffer<br />
zu dem Primer/Sonden/Nukleotid-Mix (roter<br />
Deckel)<br />
▪▪<br />
Zugabe von jeweils 300 µl Wasser (PCR-Qualität)<br />
zur Positivkontrolle (grüner Deckel) und<br />
zur Internen Kontrolle (gelber Deckel)<br />
▪▪<br />
Fünfminütige Inkubation bei Raumtemperatur<br />
zur vollständigen Rehydratisierung<br />
▪▪<br />
Rehydratisierte Lösungen kurz mit Vortex-<br />
Mixer mischen und herunterzentrifugieren<br />
▪▪<br />
Zusammensetzung des Mastermix: Pro Reaktion<br />
49 µl Primer/Sonden/Nukleotid-Mix (roter<br />
Deckel) und 1 µl der Internen Kontrolle (gelber<br />
Deckel) in ein 1,5 ml Reaktionsgefäß pipettieren<br />
und mischen<br />
▪▪<br />
Jeweils 50 µl des Mastermix plus 50 µl Probe<br />
oder Positiv- oder Negativ-Kontrollmaterial<br />
(z. B. Elutionspuffer, PCR-Wasser oder 10 mM<br />
Tris-Puffer) in 200 µl PCR-Gefäße pipettieren<br />
und in den vorprogrammierten Realtime<br />
Thermoycler stellen<br />
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 2 sowie in<br />
Abbildung 1 dargestellt. Verglichen wurden stets<br />
die Ct-Werte (Cycle Threshold) der aufkonzentrierten<br />
Proben mit den Proben, die keinen Konzentrierungsschritt<br />
erfahren hatten. Der Ct-Wert ist<br />
der Amplifikationszyklus, bei dem ein bestimmter<br />
Fluoreszenz-Schwellenwert überschritten wird.<br />
In Tabelle 1 sind die Einzel-Ct-Werte aufgelistet<br />
und Tabelle 2 zeigt einerseits den sich aus Tab. 1<br />
ergebenden, gemittelten Delta-Ct-Wert und anderseits<br />
die Ct-Differenz, die sich mit bzw. ohne<br />
die Verwendung des Coating Buffers ergibt. Der<br />
Delta-Ct-Wert wird wie folgt ermittelt:<br />
Δ Ct = Ct (Probe ohne Vivaspin Aufkonzentrierung)<br />
– Ct (Aufkonzentrierte Probe)<br />
Durch Konzentrierung in Kombination mit<br />
dem Coating Buffer konnte ein Delta-Ct-Wert<br />
von Δ Ct > 7 für Mycoplasma fermentans erreicht<br />
werden. Wurde auf den Coating Buffer<br />
verzichtet (Einzelwerte nicht aufgeführt),<br />
konnte man zwar von kürzeren Zentrifugationszeiten<br />
der Vivaspin-Einheiten profitieren, jedoch<br />
wurde hierfür ein geringerer Delta-Ct-Wert von<br />
Δ Ct ~ 6 ermittelt, der aber dennoch eine deutliche<br />
Sensitivitätssteigerung bedeutet.<br />
Für die Überprüfung von Mykoplasmen-<br />
Kontaminationen sind Parameter wie Sensitivität<br />
und Zeitersparnis essentiell. Diese Anforderungen<br />
werden mit dem vorgestellten PCR-Kit<br />
in Verbindung mit dem Konzentrierungsschritt<br />
Mehr Informationen<br />
zum Thema:<br />
http://bit.ly/<strong>GIT</strong>-PCR<br />
Vivaspin<br />
20<br />
(VS20)<br />
Kontakt |<br />
Stephanie Schweizer<br />
Alxeandra Scholz<br />
Dominic Grone<br />
Sartorius AG<br />
Tel.: 0551/308-0<br />
info@sartorius.com<br />
www.sartorius.com<br />
Membran<br />
Behandlung<br />
VS20 + 18 ml<br />
Probe → 10 min<br />
3.500 x g<br />
VS20 + 18 ml<br />
Probe + 2 ml<br />
Coating Buffer →<br />
20 min 3.500 x g<br />
Zur Bestellung:<br />
http://bit.ly/Sartorius-<br />
MycoplasmaDetectionKits<br />
Tab. 1: Ct-Werte der Proben mit bzw. ohne<br />
Konzentrierungsschritt; RFE = Relative Fluoreszenzeinheiten<br />
Probenvolumen<br />
Δ Ct<br />
18 ml 6,07<br />
18 ml 7,90<br />
Tab. 2: Δ Ct - Werte mit und ohne Einsatz von<br />
Coating Buffer<br />
erfüllt. Durch den Einsatz der Vivaspin 20<br />
konnte eine Ct-Verbesserung von Δ Ct > 7 erreicht<br />
werden, was einer Erhöhung der Sensitivität<br />
um etwa 2 Log-Stufen entspricht. Dies<br />
macht den Microsart AMP Mycoplasma Detection<br />
Kit und die Vivaspin 20 Einheit zu einem<br />
kosteneffizienten und praktischen Schnelltest<br />
für Mykoplasmen.<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 549
Quo Vadis<br />
PAKs in Lebensmitteln<br />
Analytische Methoden und gesetzliche Höchstmengen<br />
Priv.-Doz. Dr. Albrecht Seidel und Prof. Dr. Pablo Steinberg<br />
Bei der Verarbeitung oder der Zubereitung<br />
von Lebensmitteln können<br />
gesundheitlich bedenkliche Begleitstoffe<br />
gebildet werden. Gesundheitsgefährdende<br />
Polyzyklische aromatische<br />
Kohlenwasserstoffe (PAK) entstehen beispielsweise<br />
in Lebensmitteln vorrangig erst<br />
im Zuge einer Hitzebehandlung. Da PAK in<br />
der Regel nur in niedrigen Konzentrationen<br />
und als komplexe Gemische auftreten,<br />
sind leistungsfähige und spezifische analytische<br />
Methoden zu deren Bestimmung<br />
erforderlich.<br />
Einleitung<br />
Durch den täglichen Verzehr von Lebensmitteln<br />
nimmt der Mensch auch eine Vielzahl<br />
unerwünschter Begleitstoffe auf, wenn auch<br />
überwiegend in sehr niedrigen Konzentrationen.<br />
Die Bewertung und Kontrolle solcher<br />
Stoffe in Lebensmitteln ist eine permanente<br />
Herausforderung für die damit befassten<br />
Kommissionen und die Überwachungslaboratorien.<br />
Kontaminanten von Lebensmitteln<br />
können aus der Umwelt stammen (z.B.<br />
Mykotoxine, PAK), aber auch erst während<br />
der Verarbeitung entstehen (z.B. Acrylamid,<br />
Acrolein, PAK) [1]. In Anbetracht der Vielfalt<br />
dieser Stoffe und der häufig im niedrigen<br />
ppb-Bereich liegenden Konzentrationen ist<br />
eine Kontrolle in Lebensmitteln nur durch<br />
leistungsfähige und spezifische analytische<br />
Methoden zu gewährleisten. Für PAK sind in<br />
der Europäischen Union seit 2012 neue Regelungen<br />
für Grenzwerte in verschiedenen<br />
Lebensmitteln in Kraft getreten.<br />
Entstehung und Vorkommen<br />
in Lebensmitteln<br />
PAK entstehen durch Pyrolyse und unvollständige<br />
Verbrennungsprozesse organischen<br />
Materials, wie z.B. fossiler Brennstoffe<br />
(Kohle, Benzin, Heizöl), Holz (Kaminfeuer)<br />
und Tabak, und gelangen mit den<br />
Verbrennungsgasen als Schadstoffe in die<br />
Umwelt [2]. PAK beanspruchen großes gesundheitspolitisches<br />
Interesse, da zahlreiche<br />
Vertreter dieser Stoffgruppe nach Verstoffwechselung<br />
eine mutagene und kanzerogene<br />
Wirkung aufweisen [3]. PAK sind als<br />
luftgetragene Umweltschadstoffe an feine<br />
Staubpartikel gebunden und treten in der<br />
Regel als komplexe Gemische von mehr als<br />
100 Komponenten auf. Typische Kontaminationen<br />
mit PAK aus der Umwelt können<br />
bei großblättrigem Gemüse wie beispielsweise<br />
Grünkohl auftreten, die durch Ablagerungen<br />
von Staubpartikeln verursacht<br />
werden, sowie bei Miesmuscheln aus belasteten<br />
Küstengewässern, wobei PAK-haltige<br />
Sedimente und Mineralölrückstände die Ursache<br />
sind. In Industrieländern mit hohen<br />
Umweltstandards sind technische Verarbeitungsprozesse<br />
die bedeutendere Ursache für<br />
PAK-Belastungen von Lebensmitteln. Der<br />
direkte Kontakt mit Rauchgasen bei Trocknungsvorgängen,<br />
die Konservierung und<br />
Zubereitung von Fleisch und Fisch durch<br />
herkömmliches Räuchern bzw. Grillen sowie<br />
Rösten bestimmter Produkte kommen als<br />
Quellen für eine PAK-Belastung in Frage.<br />
So werden PAK beispielsweise in manchen<br />
Teesorten, geröstetem Kaffee, Kakaobutter<br />
und konventionell geräuchertem Käse,<br />
Fleisch- und Wurstwaren sowie in konventionell<br />
gegrilltem Fleisch mit hohem Fettgehalt<br />
nachgewiesen. Kommerziell erhältliche<br />
Lebensmittel unterliegen den gesetzlichen<br />
Höchstmengenregelungen für PAK der Europäischen<br />
Union (siehe Abschnitt Gesetzliche<br />
Regelungen in der EU). Nichtsdestotrotz<br />
ist die Allgemeinbevölkerung einer dauerhaften<br />
Exposition gegenüber PAK ausgesetzt,<br />
wobei überwiegend niedrig belastete<br />
Lebensmittel und Tabakrauch als die wichtigsten<br />
Quellen gelten.<br />
PAK CAS-Nr. EFSA EPA IARC Gruppe<br />
Naphthalin 91-20-3 – + 2B<br />
Acenaphthylen 208-96-8 – + –<br />
Acenaphthen 83-32-9 – + 3<br />
Fluoren 86-32-7 – + 3<br />
Phenanthren 85-01-8 – + 3<br />
Anthracen 120-12-7 – + 3<br />
Fluoranthen 206-44-0 – + 3<br />
Pyren 129-00-0 – + 3<br />
Benzo[a]anthracen * 56-55-3 + + 2B<br />
Chrysen * 218-01-9 + + 2B<br />
5-Methylchrysen 3697-24-3 + – 2B<br />
Cyclopenta[cd]pyren 195-19-7 + – 3<br />
Benzo[c]fluoren 205-12-9 + – 2A<br />
Benzo[b]fluoranthen * 205-99-2 + + 2B<br />
Benzo[j]fluoranthen 205-82-3 + – 2B<br />
Benzo[k]fluoranthen 207-08-9 + + 2B<br />
Benzo[a]pyren * 50-32-8 + + 1<br />
Indeno[1,2,3-cd]pyren 193-39-5 + + 2B<br />
Dibenzo[a,h]anthracen 53-70-3 + + 2A<br />
Benzo[ghi]perylen 191-24-2 + + 3<br />
Dibenzo[a,e]pyren 192-65-4 + – 3<br />
Dibenzo[a,h]pyren 189-64-0 + – 2B<br />
Dibenzo[a,i]pyren 50-32-8 + – 2B<br />
Dibenzo[a,l]pyren 193-39-5 + – 2A<br />
Tab. 1: Die von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und von der amerikanischen<br />
Umweltbehörde (US EPA) als prioritär bewerteten PAK sowie die Bewertung ihrer<br />
Kanzerogenität durch die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) in Lyon.<br />
550 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Lebensmittel
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In Industrieländern mit hohen Umweltstandards sind<br />
technische Verarbeitungsprozesse die bedeutendere<br />
Ursache für PAK-Belastungen von Lebensmitteln<br />
PAK4 als Indikator einer Kontamination<br />
Lebenslauf<br />
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Albrecht Seidel<br />
Ist seit 1999 Vorstand und Geschäftsführer der Biochemisches<br />
Institut für Umweltcarcinogene, Prof. Dr.<br />
Gernot Grimmer-Stiftung in Großhansdorf. Er lehrt im<br />
Bereich Toxikologie an der Charité Berlin und an der<br />
Universität Potsdam.<br />
2000 Habilitation in Toxikologie (Uniklinikum der JOGU-<br />
Mainz) „Mechanistische Untersuchungen zur Mutagenität<br />
von Fjord-Region-Dihydrodiolepoxiden polycyclischer<br />
aromatischer Kohlenwasserstoffe“<br />
1989 Promotion in Chemie (Johannes Gutenberg-Universität<br />
Mainz) „Die selektive Synthese von potentiellen<br />
Metaboliten polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe<br />
mit vorfunktionalisierten Bausteinen“<br />
1979 Hauptdiplomabschluss<br />
1972-1978 Dipl.-Studium der Chemie<br />
(Johannes Gutenberg-Universität Mainz)<br />
Basierend auf dem Vorkommen und der<br />
kanzerogenen Wirkung hat die amerikanische<br />
Umweltbehörde (US EPA) bereits<br />
in den 1970iger Jahren eine Liste<br />
von 16 prioritären PAK zur Bewertung<br />
einer PAK-Belastung festgelegt (Tab. 1).<br />
Das Benzo[a]pyren wurde dabei als Leitverbindung<br />
herangezogen, das die Internationale<br />
Agentur für Krebsforschung (IARC) der WHO<br />
im Jahr 2005 als humanes Kanzerogen in die<br />
Gruppe 1 hochgestuft hat. Die Europäische<br />
Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA)<br />
hat dagegen in ihrer Liste von (15 +1) prioritären<br />
PAK [4] zur Bewertung von PAK in Lebensmitteln<br />
nur PAK mit kanzerogener Wirkung<br />
berücksichtigt. Nach Auswertung einer<br />
umfangreichen Datenbank zu PAK-Gehalten<br />
in verschiedenen Lebensmittelgruppen hat<br />
die EFSA Benzo[a]pyren als ausschließliche<br />
Leitkomponente für die Bewertung verworfen<br />
und neben der Bestimmung des Benzo[a]pyrens<br />
einen Summenparameter PAK4, bestehend<br />
aus Benzo[a]pyren, Benzo[a]anthracen,<br />
Chrysen und Benzo[b]fluoranthen, zur Bewertung<br />
vorgeschlagen, der seitens der Europäischen<br />
Kommission in eine neue Verordnung<br />
umgesetzt wurde. Die korrekte Bestimmung<br />
von PAK4 und der (15 +1)-EFSA-PAK<br />
stellt hohe Anforderungen an die instrumentelle<br />
Analytik.<br />
Analytik in Lebensmitteln<br />
Die erhebliche Bandbreite der verschiedenen<br />
Lebensmittelproben erfordert generell für die<br />
Bestimmung der PAK eine jeweils angepasste,<br />
zum Teil sehr zeitintensive Probenvorbereitung<br />
vor der abschließenden Quantifizierung<br />
mittels instrumenteller Analytik. Die akkurate<br />
Bestimmung der PAK4 und der (15+1) EFSA-<br />
PAK stehen derzeit besonders im Blickpunkt.<br />
In den Laboratorien der amtlichen Überwachung,<br />
wie auch der freien Anbieter wird zur<br />
Quantifizierung der PAK4 überwiegend die<br />
HPLC mit Fluoreszenzdetektor (FD) oder die<br />
GC-MS im „Selected-Ion-Monitoring“(SIM)-<br />
Modus eingesetzt.<br />
Durch die Abtrennung der zum Teil komplexen<br />
Matrixbestandteile der Lebensmittelproben<br />
und die Wahl der Probengröße wird<br />
die Empfindlichkeit der Analytik erheblich<br />
verbessert. Dabei wird die Bestimmungsgrenze<br />
maßgeblich durch die Probengröße bestimmt.<br />
552 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013<br />
Lebensmittel
Quo Vadis<br />
So werden beispielsweise Fleischproben<br />
zunächst mit methanolischer<br />
KOH verseift [5]. Anschließend<br />
können die PAK mit Cyclohexan<br />
extrahiert werden. Bei der<br />
Untersuchung von Obst- und<br />
Gemüseproben erweist sich eine<br />
Soxhlet-Extraktion mit Toluol als<br />
ein geeignetes Verfahren, während<br />
beispielsweise Pflanzenöle<br />
anstelle einer initialen Verseifung<br />
auch direkt in Cyclohexan<br />
gelöst werden können. Auch eine<br />
beschleunigte Lösungsmittelextraktion,<br />
die unter Druck und bei<br />
erhöhter Temperatur stattfindet,<br />
kann zur Extraktion von PAK aus<br />
Fleischproben eingesetzt werden<br />
[6]. Das weitere „clean-up“ richtet<br />
sich nach der entsprechenden<br />
Matrix und kann aus einer<br />
flüssig-flüssig Extraktion, einer<br />
automatisierbaren Gelpermeationschromatographie<br />
oder speziellen<br />
Festphasenextraktionen<br />
(SPE, „solid phase extractions“)<br />
bestehen [7]. Bei in Cyclohexan<br />
gelösten Pflanzenölen ermöglicht<br />
eine Komplexierung mit Koffein<br />
eine rasche Anreicherung in der<br />
wässrigen Phase, aus der die PAK<br />
nach Zersetzung ihrer Koffein-<br />
Komplexe wieder mit Cyclohexan<br />
extrahiert werden können.<br />
Die meistens sehr guten Fluoreszenzeigenschaften<br />
der PAK<br />
ermöglichen eine Quantifizierung<br />
mittels HPLC-FD mit ausgezeichneter<br />
Empfindlichkeit.<br />
Eine zusätzliche Absicherung<br />
der strukturellen Zuordnung der<br />
individuellen PAK kann durch<br />
eine Tandem-Anordung von<br />
FD und Dioden-Array-Detektor<br />
(DAD) erzielt werden, was einen<br />
Vergleich der UV-Spektren mit<br />
einer Bibliothek erlaubt. Als eine<br />
besonders attraktive Anwendung<br />
erscheint die Donor-<br />
Akzeptor-Komplex-Chromatographie<br />
(DACC) gekoppelt mit<br />
einer HPLC-FD-Analyse, welche<br />
in der Hochdurchsatzanalytik<br />
bei Pflanzenölen eingesetzt wird<br />
[8]. Als stationäre Phase bei der<br />
DACC kann z. B. ein Tetrachlorophthalimidopropyl(TCP)-modifiziertes<br />
Kieselgel verwendet werden<br />
[7]. Die automatisierbare<br />
Methode läuft in drei Schritten<br />
mit einer komplexen Säulenschaltung<br />
ab (Abb. 1). Zunächst<br />
werden die PAK aus der Pflanzenölprobe<br />
auf der DACC-Säule<br />
angereichert (Abb. 1, a) und von<br />
der Matrix durch deren Rückwärtsspülen<br />
abgetrennt (Abb.<br />
1, b). In einem dritten Schritt<br />
wird das PAK-Gemisch von der<br />
DACC-Säule rückwärts eluiert<br />
und an der nachgeschalteten<br />
HPLC-FD-Säule getrennt und<br />
quantifiziert (Abb. 1, c).<br />
Einige Einschränkungen bei<br />
der PAK-Bestimmung mittels<br />
HPLC-FD sind jedoch erwähnenswert.<br />
Während die PAK4<br />
prinzipiell empfindlich genug<br />
LUMOS<br />
quantifizierbar sind, lässt sich<br />
von den (15 +1) EFSA-PAK das<br />
Cyclopenta[cd]pyren aufgrund<br />
seiner schwachen Fluoreszenz<br />
nicht mit ausreichender Empfindlichkeit<br />
bestimmen, wobei<br />
auch eine Kombination mit<br />
einem UV-DAD keine entscheidende<br />
Verbesserung bringt.<br />
Auch wenn die Anregungs- und<br />
Emissions-Wellenlängen auf die<br />
einzelnen PAK optimiert werden<br />
können, neigt die HPLC-<br />
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mit verbleibenden Matrixbestandteilen<br />
grundsätzlich<br />
nicht auszuschließen ist. Auch<br />
eine zusätzliche Charakterisierung<br />
mittels DAD zeigt in der<br />
Praxis nicht selten nur eine<br />
mäßige Übereinstimmung mit<br />
den UV-Referenzspektren aus<br />
der Bibliothek. Hinzu kommt<br />
eine um einen Faktor 20 – 30<br />
niedrigere Bestimmungsgrenze<br />
im Vergleich zur Quantifizierung<br />
mittels FD.<br />
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<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 553
Quo Vadis<br />
Quantifizierung durch GC-MS/MS<br />
Lebenslauf<br />
Prof. Dr. Pablo Steinberg<br />
Ist seit 2008 Professor für Lebensmitteltoxikologie und<br />
Ersatz-/Ergänzungsmethoden zum Tierversuch und<br />
Direktor des Instituts für Lebensmitteltoxikologie und<br />
Chemische Analytik (Stiftung Tierärztliche Hochschule<br />
Hannover). Von 1998 bis 2008 war er Professor für<br />
Ernährungstoxikologie an der Universität Potsdam.<br />
1996 Stipendiat im Rahmen des modifizierten Heisenberg-Programms<br />
der Deutschen Forschungsgemeinschaft<br />
(Universität Mainz)<br />
1994 Habilitation (Universität Mainz) „Tumorvorläuferzellen<br />
in der Leber: Untersuchungen zur Rolle von ovalen<br />
Zellen in der Entstehung epithelialer Lebertumoren“<br />
1993 Wissenschaftlicher Assistent (Universität Mainz)<br />
1988 Wissenschaftlicher Angestellter (Universität Mainz)<br />
1986 Stipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung<br />
(Universität Mainz)<br />
1985 Promotion (Universität Buenos Aires) „Effekte des<br />
Diuretikums Triamteren auf katecholaminerge und<br />
serotoninerge Systeme der Ratte“<br />
1982 Diplom<br />
1976-1982 Studium der Biochemie<br />
(Universität Buenos Aires)<br />
Die Analytik von PAK4 und der (15 +1) EFSA-<br />
PAK mittels GC-MS im SIM-Modus nach dem<br />
Stabil-Isotopen-Verdünnungsprinzip erlaubt<br />
eine selektive und spezifische Quantifizierung<br />
mit überwiegend zu vernachlässigenden Matrixeffekten<br />
bis in den sub-ppb-Bereich. Allerdings<br />
müssen die eingesetzten GC-Kapillaren<br />
bestimmte Anforderungen erfüllen, die bei der<br />
Bestimmung der PAK4 und (15 +1) EFSA-PAK<br />
eine entscheidende Rolle spielen. Insbesondere<br />
müssen eine ausreichende Isomerentrennung<br />
von Triphenylen und Chrysen sowie die<br />
Trennung der drei isomeren Benzofluoranthene<br />
gewährleistet sein (Abb. 2). Triphenylen<br />
muß zwar nicht quantifiziert werden, kommt<br />
aber als Komponente in nativen Lebensmittelproben<br />
vergesellschaftet mit Chrysen vor,<br />
jedoch nicht in konstanten Verhältnissen. Zur<br />
Bestimmung der PAK4 werden einige Kapillaren<br />
gezielt angeboten, welche beide Trennprobleme<br />
lösen. Dies wird durch eine längere<br />
Kapillare und eine sehr dünne Filmdicke der<br />
Flüssigphase erreicht, was allerdings eine verringerte<br />
Kapazität der Kapillare zur Folge hat.<br />
Nicht immer ist bei diesen Kapillaren auch<br />
eine ausreichend gute Selektivität im Bereich<br />
der PAK mit höheren Molekulargewichten<br />
gegeben. Wie die Abbildung 2 zeigt, lassen<br />
sich die oben angesprochenen Trennungen<br />
auch auf einer üblichen für die PAK-Analytik<br />
geeigneten Kapillare mittlerer Polarität durch<br />
angepasste Bedingungen in ausreichendem<br />
Maß erreichen. Die GC-MS wird in Hochdurchsatz-Anwendungen<br />
in Kombination mit<br />
einer „on-line“-Festphasenextraktion (SPE-<br />
GC-MS) zur Analyse verschiedener Lebensmittelproben<br />
eingesetzt [9].<br />
Gesetzliche Regelungen in der EU<br />
In der Verordnung (EU) 835/2011 wurden<br />
neue Höchstgehalte für Benzo[a]pyren und<br />
für die Summe PAK4 in Lebensmitteln festgelegt<br />
(Tab. 2, siehe http://bit.ly/QuoVadis-<br />
<strong>GIT</strong>0913) [10]. Die Verordnung sieht eine<br />
Absenkung von Höchstgehalten für einige<br />
bereits existierende Warengruppen, z. T. versehen<br />
mit bestimmten Übergangsfristen, vor.<br />
Zusätzlich wurden Höchstgehalte für wärmebehandeltes<br />
Fleisch und wärmebehandelte<br />
Fleischerzeugnisse sowie für Kakaobohnen<br />
und Folgeerzeugnisse festgesetzt.<br />
Direktes Räuchern wird derzeit zunehmend<br />
durch die Anwendung von Flüssigraucharomen<br />
ersetzt. Der für Flüssigraucharomen noch<br />
zulässige Gehalt an PAK ist europaweit durch<br />
die Verordnung (EG) 2065/2003 geregelt [11].<br />
Es dürfen nur Raucharomen mit einem maximalen<br />
Gehalt von 10 µg/kg Benzo[a]pyren und<br />
20 µg / kg Benzo[a]anthracen zur Anwendung<br />
kommen. In dem mit Raucharomen versetz-<br />
554 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013<br />
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Abb. 1: Flussdiagramm für eine „on-line“-Probenvorbereitung und<br />
Analyse von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstofen (PAK) in<br />
Speiseölen mittels einer DACC-HPLC mit Säulenschaltung; a) Position<br />
der Ventile für die Probenaufgabe auf die DACC-Anreicherungssäule; b)<br />
Position der Ventile für das Ausspülen der Matrix und Isopropanol aus<br />
der Anreicherungssäule im Rückfluss-Modus; c) Position der Ventile<br />
für die Elution der PAK auf die analytische Säule (DACC = Donor-<br />
Akzeptor-Komplexierungschromatographie).<br />
Abb. 2: GC-MS(Selected Ion Mode)-Chromatogramm eines Referenzmaterials<br />
bestehend aus 11 verschiedenen PAK dargestellt als Totalionenchromatogramm<br />
(A) mit drei deuterierten internen Standards (IS); Ionenspur<br />
m/z = 226 für Cyclopenta[cd]pyren (3); m/z = 228 für Benzo[a]<br />
anthracen (2), Triphenylen (4) und Chrysen (5) (siehe B); m/z = 252 für<br />
Benzo[b]fluoranthen (7), Benzo[k]fluoranthen (8), Benzo[j]fluoranthen<br />
(9), Benzo[e]pyren (10), Benzo[a]pyren (12) (siehe C) und Perylen (13)<br />
(A); m/z = 278 für Dibenzo[a,h]anthracen (14) (A); IS: m/z = 240 für<br />
[D12]-Benzo[a]anthracen (1) (siehe B); m/z = 264 für [D12]-Benzo[b]<br />
fluoranthen (6) und [D12]-Benzo[a]pyren (12) (siehe C); Verhältnis von<br />
Triphenylen : Chrysen = 1 : 1,5 und Benzo[b]fluoranthen : Benzo[k]fluoranthen<br />
: Benzo[j]fluoranthen = 1 : 0,77 : 1. Als GC-Kapillare wurde<br />
eine mit mittlerer Polarität, äquivalent zu (35 %-Phenyl)methylpolysiloxan,<br />
und mit Abmessungen von 30m x 0,25mm ID x 0,25 µm Filmdicke<br />
verwendet.<br />
ten Lebensmittelerzeugnis darf<br />
der Gehalt an Benzo[a]pyren 0,03<br />
µg / kg nicht überschreiten.<br />
In der Verordnung (EU)<br />
231/2012 wurden Höchstgehalte<br />
für Benzo[a]pyren in den<br />
Lebensmittelzusatzstoffen E 153<br />
(Pflanzenkohle) und E 905 (mikrokristallines<br />
Wachs) festgelegt<br />
[12]. Für beide Zusatzstoffe gilt<br />
ein Benzo[a]pyren-Grenzwert<br />
von 50 µg / kg, der sich beim<br />
Wachs direkt auf das Produkt<br />
bezieht, bei der Pflanzenkohle<br />
jedoch auf einen herzustellenden<br />
Cyclohexanextrakt.<br />
Fazit<br />
PAK sind als Kontaminanten in<br />
Lebensmitteln lange bekannt.<br />
Der in der Europäischen Union<br />
neu eingeführte Summenparameter<br />
PAK4 zur Bewertung<br />
einer PAK-Belastung von Lebensmitteln<br />
sowie die Bestimmung<br />
der EFSA-PAK haben in<br />
der letzten Dekade starke Impulse<br />
zur Weiterentwicklung<br />
der PAK-Profilanalyse gesetzt.<br />
Zur Bestimmung von PAK4 in<br />
bestimmten Lebensmittelproben<br />
stehen heute zum Teil vollautomatisierte<br />
Hochdurchsatz-Analyseverfahren<br />
zur Verfügung.<br />
Literatur<br />
[1] Seidel A. und Steinberg P.: <strong>GIT</strong><br />
Labor-Fachzeitschrift, 57, 231–<br />
233 (2013)<br />
Mehr Informationen<br />
zum Thema:<br />
http://bit.ly/<strong>GIT</strong>-GCMS<br />
[2] Jacob J. und Seidel A.: <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift,<br />
44, 570–<br />
573 (2000)<br />
[3] Seidel A. et al.: BIOforum, 23,<br />
(2000)<br />
[4] Wenzl T. et al.: Trends in Analytical<br />
Chemistry, 25, 716–725<br />
(2006)<br />
[5] Grimmer G. and Böhnke H.: J<br />
Assoc Off Anal Chem, 58, 725–<br />
733 (1975)<br />
[6] Jira W. et al.: Food Addit Contam<br />
Part A Chem Anal Control<br />
Expo Risk Assess, 25, 704–713<br />
(2008)<br />
[7] Moret S. und Conte L. S.: J<br />
Chromatogr A, 882, 245–253<br />
(2000)<br />
Weitere Literatur<br />
bei den Autoren erhältlich.<br />
Kontakt |<br />
Priv.-Doz. Dr. Albrecht Seidel<br />
Biochemisches Institut für<br />
Umweltcarcinogene<br />
Prof. Dr. Gernot Grimmer-Stiftung<br />
Großhansdorf, Deutschland<br />
Tel.: 04102/62-155<br />
albrecht.seidel@biu-grimmer.de<br />
Prof. Dr. Pablo Steinberg<br />
Institut für Lebensmitteltoxikologie<br />
und Chemische Analytik<br />
Stiftung Tierärztliche Hochschule<br />
Hannover<br />
Hannover, Deutschland<br />
Tel.: 051/856-7545<br />
pablo.steinberg@tiho-hannover.de<br />
Zusatzmaterial: Tab. 2<br />
unter http://bit.ly/<br />
QuoVadis<strong>GIT</strong>0913<br />
Lebensmittel<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 555
Schwerpunkt<br />
Metabolomics in der Lebensmittelforschung<br />
Ein Fall für GCxGC/MS?<br />
Christoph H. Weinert, Björn Egert, Prof. Dr. Rolf Geisen, Dr. Bernhard Trierweiler, Prof. Dr. Gerhard Rechkemmer, Prof. Dr. Sabine E. Kulling<br />
Metabolomics hat sich in den letzten<br />
Jahren zunehmend zu einer Schlüsseltechnologie<br />
in den Lebenswissenschaften<br />
entwickelt. Ziel dieses Ansatzes<br />
ist es, ein biologisches System, sei es eine<br />
Einzelzelle, ein Organismus oder auch ein<br />
Lebensmittel, auf der Ebene der Metaboliten<br />
möglichst umfassend zu beschreiben.<br />
Unter dem Begriff des Metaboloms wird dabei<br />
die Gesamtheit aller niedermolekularen<br />
Verbindungen in dieser biologischen Einheit<br />
verstanden. Das Metabolom repräsentiert<br />
zum einen den Phänotyp, zum anderen<br />
beschreibt es den aktuellen Stoffwechselzustand<br />
des betrachteten Systems und ist<br />
zugleich die Effektorebene, auf der sich<br />
Reaktionen dieses Systems auf äußere und<br />
innere Einflüsse ablesen lassen [1].<br />
Dieser Artikel gibt einen Einblick in die Facetten<br />
von Metabolomics und die vielfältigen<br />
Anwendungsmöglichkeiten der GCxGC/<br />
MS in der Lebensmittelanalytik.<br />
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Ungerichtete Metabolom-Analytik<br />
Metabolomics-Verfahren haben das Ziel,<br />
einen möglichst großen Teil des jeweiligen<br />
Metaboloms, i. d. R. mehrere Hundert Verbindungen<br />
analytisch zu erfassen, ganz unabhängig<br />
davon, ob es sich um bekannte oder<br />
unbekannte Metaboliten handelt. Die umfangreiche<br />
Metabolitenerfassung einerseits<br />
und die ergebnisoffene Analyse andererseits<br />
sind die größten Stärken von Metabolomics.<br />
Sie ermöglichen es, bisher nicht bekannte<br />
oder nicht beachtete Unterschiede zwischen<br />
Proben zu erkennen. Wie lässt sich diese<br />
Technologie in der Praxis nutzen? Beispielsweise<br />
ermöglicht Metabolomics ein besseres<br />
Verständnis der Auswirkungen unterschiedlicher<br />
Anbauweisen oder Lagerungsbedingungen<br />
auf die Qualität eines Lebensmittels, mit<br />
dem Ziel, diese zu verbessern. Im Bereich der<br />
Lebensmittelsicherheit kann Metabolomics<br />
zur Sicherheitsbewertung neuer Technologien<br />
beitragen oder helfen, verfahrenstechnologische<br />
Prozesse zu optimieren. In der<br />
Pflanzenzüchtung ermöglicht Metabolomics<br />
eine umfassende Phänotypisierung unter verschiedenen<br />
Bedingungen - und ist z. B. bereits<br />
auf dem Wege, ein wichtiges Werkzeug für<br />
die Selektion von Resistenzen zu werden.<br />
556 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Lebensmittel
Schwerpunkt<br />
Metabolomics ermöglicht ein besseres Verständnis der<br />
Auswirkungen unterschiedlicher Anbauweisen oder<br />
Lagerungsbedingungen auf die Qualität eines Lebensmittels.<br />
Vorteile der GCxGC / MS<br />
Für Metabolomics-Anwendungen wird generell<br />
eine universelle und robuste Plattform<br />
mit hoher Trennleistung benötigt. Mittels eindimensionaler<br />
Kapillarsäulen-GC lassen sich<br />
– zumindest innerhalb akzeptabler Analysenzeiten<br />
– kaum mehr als etwa 150 Analyten<br />
rein chromatographisch trennen [2]. Metabolomics-Analysen<br />
konfrontieren den Analytiker<br />
jedoch mit deutlich komplexeren Proben.<br />
Zwar lassen sich koeluierende Analyten zum<br />
Teil mittels mathematischer Dekonvolution<br />
der Fragmentspektren rechnerisch separieren,<br />
jedoch arbeiten die entsprechenden Algorithmen<br />
nicht fehlerfrei [3]. Für ungerichtete<br />
Metabolomics-Analysen ist somit ein System<br />
mit optimaler chromatographischer Trennleistung<br />
wie die umfassende zweidimensionale<br />
Gaschromatographie (GCxGC) eine hervorragende<br />
Wahl. Das Prinzip der GCxGC besteht<br />
in der Anwendung zweier hintereinander<br />
geschalteter Kapillarsäulen. Während bei der<br />
sog. Multidimensionalen GC (MDGC) jeweils<br />
nur ein Teil des Eluats der ersten Säule auf<br />
die zweite Säule gelangt, wird bei der GCxGC<br />
die gesamte Probe zweidimensional analysiert.<br />
Klassischerweise werden die Analyten<br />
zunächst auf einer langen, konventionellen<br />
ersten Säule mit einer apolaren Phase (z. B.<br />
DB-5, 30 m x 0,25 mm x 0,25 µm) nach ihrem<br />
Abb. 1: 2D-Chromatogramm der GCxGC-Analyse einer Tomatenprobe. Die Trennung auf der<br />
ersten und der zweiten Säule werden auf der x-Achse bzw. der y-Achse dargestellt. Jeder Punkt<br />
steht für eine Verbindung; die Signalintensität wird farblich codiert. Oben rechts eingefügt:<br />
3D-Plot eines Ausschnitts des 2D-Chromatogramms.<br />
Siedepunkt getrennt. Am Kopf der zweiten<br />
Säule befindet sich der sog. Modulator, ein<br />
kontinuierlich arbeitenden Fraktionssammler,<br />
der die von der ersten Säule eluierenden<br />
Analyten mittels heißer und kalter Gasströme<br />
abwechselnd arretiert und wieder mobilisiert.<br />
Dadurch gelangen die Analytbanden<br />
in konzentrierter Form auf die kurze, meist<br />
polare oder mittelpolare zweite Säule (z. B.<br />
DB-17, 1-2 m x 0,1 mm x 0,1 µm), wo eine<br />
Trennung der isovolatilen Analyten auf Basis<br />
von polaren Wechselwirkungen innerhalb<br />
von 4-8 s erfolgt. GCxGC-Rohdaten bestehen<br />
also aus einer Serie von vielen Kurz-Chromatogrammen,<br />
die jeweils einer durch den<br />
Modulator erzeugten Fraktion entsprechen.<br />
Zur adäquaten Erfassung der sehr schlanken<br />
GCxGC-Peaks (Peak-Basisbreiten von ca. 50-<br />
500 ms) sind schnelle, Strukturinformationen<br />
liefernde Detektoren nötig, üblicherweise<br />
TOF-MS- oder alternativ schnelle Quadrupol-<br />
MS-(qMS)-Detektoren [4].<br />
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Lebensmittel<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 557
Schwerpunkt<br />
Detektoren effektiv einsetzen lassen, eignen<br />
sich im Fall von GCxGC auch schnelle<br />
qMS-Detektoren, die deutlich preiswerter<br />
und z. T. robuster als TOF-MS-Geräte sind<br />
▪▪Zwar ist die Auswertung von GCxGC-<br />
Daten aufwendig und erfordert spezielle<br />
Softwares; jedoch steht dem ein großer<br />
Informationsgewinn gegenüber.<br />
Aufzeichnung des<br />
Metabolitenprofils von Tomaten<br />
Die Vorteile von GCxGC im Hinblick auf<br />
Metabolomics-Anwendungen liegen auf der<br />
Hand:<br />
▪▪<br />
Die hohe Trennleistung des Systems ermöglicht<br />
es, mehrere Hundert Verbindungen innerhalb<br />
einer Analysenzeit von etwa 40-60<br />
min chromatographisch zu separieren<br />
▪▪<br />
Bedingt durch die Bandenfokussierung im<br />
Modulator werden mittels GCxGC bis zu 25-<br />
fach niedrigere Nachweisgrenzen erreicht<br />
▪▪<br />
Die chromatographische Methodenentwicklung<br />
ist bei GCxGC zwar zunächst<br />
aufwendiger, jedoch müssen für Metabolomics-Fragestellungen<br />
etablierte Methoden<br />
im Hinblick auf vergleichbare Matrices oft<br />
nur geringfügig angepasst werden<br />
▪▪Aufgrund des Phänomens der sog. strukturierten<br />
Retention lassen sich anhand der<br />
Abb. 2: Workflow einer Metabolom-Analyse mittels GCxGC/MS.<br />
Position eines Analyten im 2D-Chromatogramm<br />
unabhängig vom MS-Spektrum<br />
erste Aussagen über dessen chemische<br />
Struktur ableiten<br />
▪▪Aufgrund der besseren Chromatographie<br />
erzielen Algorithmen zur Dekonvolution<br />
auf Basis von GCxGC-Rohdaten verlässlichere<br />
Ergebnisse<br />
▪▪Mittels der robusten Standard-Säulenkombination<br />
(apolar x mittelpolar/polar) lässt<br />
sich die Mehrheit der typischen Primärmetaboliten<br />
in biologischen Proben trennen;<br />
für schwer trennbare Analyten wie isomere<br />
Monosaccharide lassen sich alternative<br />
Säulenkombinationen einsetzen<br />
▪▪<br />
Während sich für ungerichtete Metabolomics-Analysen<br />
hochkomplexer Proben mittels<br />
eindimensionaler GC/MS nur TOF-MS-<br />
Die Eignung einer mit einem schnell scannenden<br />
qMS-Detektor ausgerüsteten GCxGC-<br />
Plattform (z. B. Shimadzu GCMS QP2010 Ultra;<br />
max. Scangeschwindigkeit 20000 Da/s)<br />
für Food Metabolomics-Anwendungen wurde<br />
im Rahmen eines Pilotprojektes mit Tomaten<br />
bewertet. Verglichen wurden die Früchte von<br />
vier Genotypen, die an zwei Standorten, Hohenheim<br />
und Göttingen, im Freiland biologisch<br />
angebaut wurden. Die Früchte wurden<br />
in reifem Zustand geerntet. Aus dem Fruchtfleisch<br />
(Pericarp) mehrerer Früchte wurde<br />
jeweils eine gemischte Probe hergestellt, gefriergetrocknet<br />
und vermahlen. Nach Zugabe<br />
von internen Standards und methanolischer<br />
Extraktion des Pulvers wurden die Extrakte<br />
eingeengt und derivatisiert (Methoximierung<br />
und Trimethylsilylierung). 1 µl der Lösung<br />
wurde mittels eines OPTIC4-Kaltaufgabesystems<br />
injiziert. Die Trennung erfolgte auf einer<br />
optimierten Säulenkombination (1. Säule:<br />
Rxi-5SilMS, 15 m x 0,25 mm x 0,25 µm; 2.<br />
Säule: BPX-50, 1 m x 0,15 mm x 0,15 µm).<br />
Ein Druckluft-betriebener ZX2-Modulator<br />
(ZOEX Corp.) kam zum Einsatz, die Modulationszeit<br />
betrug 4,5 s. Die Scangeschwindigkeit<br />
des Detektors betrug 20.000 Da/s bei einem<br />
Scanbereich von m/z 60-550 (Datenaufnahmerate:<br />
33 Hz). Parallel zu den Studienproben<br />
wurden gepoolte Qualitätskontrollproben, die<br />
bei Metabolomanalysen unerlässlich sind, injiziert.<br />
Die Datenauswertung erfolgte mittels<br />
der kommerziellen Gerätesoftware (GCMS Solution,<br />
Shimadzu) sowie verschiedener selbst<br />
entwickelter R-Module.<br />
Die Plattform war geeignet, im Falle von<br />
Tomaten 267 Analyten pro Lauf zu trennen<br />
und stabil zu quantifizieren (Abb. 1). Die<br />
GCxGC-Peaks wurden mit mindestens 10-12<br />
Datenpunkten pro Peak erfasst. Durch die hohe<br />
Scangeschwindigkeit wurde das sog. spectral<br />
skewing minimiert. Der gewählte Scanbereich<br />
genügte, um bei fast allen Analyten ein vollständiges<br />
Fragmentspektrum aufzunehmen.<br />
Während der gesamten Messserie mit insgesamt<br />
102 Läufen traten nur minimale Retentionszeitverschiebungen<br />
auf, sodass keine spezielle<br />
Retentionszeitkorrektur erforderlich war.<br />
Die durch hohe Matrixbelastung der Proben<br />
bedingte Signalintensitätsdrift konnte mittels<br />
der Messwerte der begleitend injizierten Qua-<br />
558 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Lebensmittel
Schwerpunkt<br />
litätskontrollproben und eines<br />
dafür entwickelten Algorithmus<br />
korrigiert werden. Bei randomisierter<br />
Messweise und Doppelbestimmung<br />
jeder Probe konnte das<br />
Metabolitenprofil so reproduzierbar<br />
bestimmt werden. Der Workflow<br />
für die beschriebene Metabolom-Analyse<br />
ist in Abb. 2 illustriert.<br />
Auf Basis der GCxGC-Analysen<br />
wurden sowohl Standort- als<br />
auch Genotyp-spezifische Unterschiede<br />
festgestellt. An beiden<br />
Standorten unterschied sich das<br />
Metabolitenprofil der Früchte<br />
des Genotyps Schmucktomate<br />
(kleine, gelbliche Früchte) signifikant<br />
von dem der drei anderen<br />
Genotypen (mittelgroße, rote<br />
Früchte) ab. Mithilfe statistischer<br />
Analysen wurde ermittelt, dass<br />
der Genotyp Schmucktomate an<br />
beiden Standorten u. a. höhere<br />
Konzentrationen an Chlorogensäure<br />
aufwies. Zugleich ließ sich<br />
in Inkubationsversuchen mit dem<br />
für Tomaten relevanten Schadpilz<br />
Alternaria alternata eine<br />
höhere Resistenz der Schmucktomate<br />
gegenüber Pilzbefall<br />
sowie eine geringere Bildung des<br />
Mykotoxins Alternariol nachweisen.<br />
In weiteren Untersuchungen<br />
konnte dieser Effekt direkt<br />
auf eine inhibitorische Wirkung<br />
der Chlorogensäure zurückgeführt<br />
werden, welche die Besiedlung<br />
der Tomatenfrüchte durch<br />
A. alternata sowie die Biosynthese<br />
der Alternariatoxine<br />
hemmt.<br />
Zusammenfassung<br />
Die höhere Trennleistung sowie<br />
die nie drigeren Nachweisgrenzen<br />
bei GCxGC-Analysen erhöhen<br />
die Sicherheit der Er kennung<br />
und Identifizierung von<br />
potentiellen Biomarkern. Damit<br />
hat GCxGC/MS einen<br />
Vorteil gegenüber eindimensionaler<br />
GC/MS, auch bei Anwendung<br />
von qMS-Detektoren.<br />
Danksagung<br />
Wir danken Frau Prof. Dr. Graeff-Hönninger<br />
(Universität Hohenheim)<br />
und Herrn Dr. Horneburg<br />
(Universität Göttingen) für<br />
die gute Zusammenarbeit und<br />
die Bereitstellung des Probenmaterials.<br />
Literatur<br />
[1] Dunn W.B.: Physical Biology<br />
5(1), 1–24 (2008)<br />
[2] Ramos L. (Hrsg.) und Brinkman<br />
U.A.T.: Multidimensionality in<br />
Gas Chromatography, General<br />
Concepts, in Comprehensive<br />
Analytical Chemistry, Elsevier<br />
(2009)<br />
Gase, Service<br />
und Know-how<br />
[3] Lu H. et al.: Trends in Analytical<br />
Chemistry 27(3), 215–227<br />
(2008)<br />
[4] Mondello L. et al.: Mass Spectrometry<br />
Reviews 27(2), 101–<br />
124 (2008)<br />
Mehr Informationen zum Thema:<br />
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Lebensmittel<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 559
Schwerpunkt<br />
Süß, aber auch sauber?<br />
Neue UHPLC-Methode zur Analyse von Stevia<br />
Dr. Brigitte Richrath<br />
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Zu wenig Bewegung und zu viel kalorienreiche<br />
Nahrung vor allem in<br />
der westlichen Welt werden dafür<br />
verantwortlich gemacht, dass ein erheblicher<br />
Teil der Bevölkerung an Übergewicht<br />
leidet. Die Nahrungsmittelindustrie<br />
sucht daher nach Stoffen, die Kalorien<br />
reduzieren, dennoch den Genussfaktor der<br />
Lebensmittel beibehalten. Die UHPLC ist<br />
dabei ein wichtiger Begleiter in der Spurenanalytik,<br />
um Produkt- und somit Verbrauchersicherheit<br />
zu gewährleisten.<br />
Es wird heutzutage immer mehr Wert auf<br />
eine kalorienarme und gesunde Ernährung<br />
gelegt. Hierbei spielt Zucker eine große Rolle,<br />
weil er in vielen Getränken und Speisen<br />
vorkommt, durchaus auch in herzhaften Gerichten,<br />
wo man ihn eher nicht vermutet. Der<br />
handelsübliche kalorienreiche Zucker (Brennwert:<br />
4 kcal/g) kann durch eine Vielzahl von<br />
Süßstoffen ersetzt werden. Im Gegensatz zu<br />
den synthetisch gefertigten Substanzen wie<br />
Aspartam oder Saccharin gibt es auch eine<br />
natürliche, pflanzliche Alternative. Die Stevia-Süßstoffe<br />
sind seit Dezember 2011 auch<br />
in der EU als Zusatzstoff E960 zugelassenen<br />
und versprechen einen kalorienarmen Genuss<br />
von süßen Speisen. Stevia ist eine in Süd-<br />
Abb. 1: Steviolglykoside vermessen mit<br />
HPLC und DAD (Beispiel der Fa.<br />
ChromaDex). Messparameter s. Tabelle.<br />
Säule Phenomenex Luna C18(2)<br />
5 µm; 250 x 4,6 mm<br />
Mobile Phase 10 mM NaH 2 PO 4 , pH 2,6<br />
in H 2 O:ACN (68:32)<br />
Flussrate<br />
1 ml/min (isokratisch)<br />
Temperatur 40 °C<br />
Injektionsvolumen 5 µl<br />
Probenkonzentration<br />
0,2 mg/ml jeder Komponente<br />
in MeCN/H 2 O (30:70)<br />
560 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Lebensmittel
Schwerpunkt<br />
Abb. 2: Steviolglykoside vermessen mit<br />
einer Nexera SR und der Standard-<br />
Messzelle 1 µl. Messparameter s. Tabelle.<br />
Säule ACE Excel 2 Super C18,<br />
150 x 2,1 mm<br />
Mobile Phase A: 10 mM NaH 2 PO 4 , pH 2,8 in H2O<br />
B: 10 mM NaH 2 PO 4 , pH 2.8 in<br />
MeCN/H 2 O (80:20 v/v)<br />
Gradient 39.5 – 48 % B in 4 min<br />
(7 min Gesamtlaufzeit)<br />
Flussrate 0.6 ml/min<br />
Temperatur 50 °C<br />
Injektionsvolumen<br />
1 µl<br />
Probenkonzentration<br />
0,04 mg/ml jeder Komponente<br />
in MeCN/H 2 O (6:94)<br />
amerika beheimatete Pflanze, welche eine bis<br />
zu 450-fach höhere Süßkraft als herkömmlicher<br />
Zucker besitzen kann. Verantwortlich<br />
für diese enorme Süße sind Steviolglykoside,<br />
die Hauptbestandteile der Stevia-Pflanze.<br />
Schnellere und empfindlichere Analyse<br />
Die neue UHPLC-Methode für die Analyse<br />
von Steviolglykosiden basiert auf einer etablierten<br />
HPLC-Methode (> 30 min Laufzeit)<br />
zur Analyse einer Standardlösung von neun<br />
Steviolglykosiden (Abb. 1). Die Neuentwicklung<br />
erfolgte aufgrund des Bedarfs nach einer<br />
schnelleren, empfindlicheren Methode für<br />
die quantitative und qualitative Analyse der<br />
Steviolglycoside. Neben der Zeitersparnis für<br />
eine Analyse sowie geringeren Kosten durch<br />
geringeren Ressourcenverbrauch kann auch<br />
die Zahl der Analysen deutlich erhöht werden.<br />
Diese Methode wurde mit Hilfe der neuen<br />
Nexera SR von Shimadzu entwickelt. Durch<br />
die Integration des sehr empfindlichen Photodiodenarray-Detektors<br />
SPD-M30A bildet das<br />
Gerät eine gute Plattform für Anwendungen,<br />
die höchste Empfindlichkeiten erfordern, etwa<br />
Analysen von Kontaminationen im Spurenbereich<br />
oder gefährliche Substanzen in Nahrungs-<br />
oder Arzneimitteln. Somit können die<br />
Steviolglycoside in einem sehr großen Bereich<br />
von minimalen Mengen bis hin zu hohen<br />
Konzentrationen nachgewiesen werden.<br />
Empfindlicher Detektor ermöglicht<br />
verbesserte Qualitätskontrolle<br />
Die Kombination aus UHPLC und Photodiodenarry-Detektor<br />
bietet effektive Trennleistung<br />
bei hoher spektraler Auflösung und<br />
Empfindlichkeit. Dies bildet die Voraussetzung<br />
für den korrekten quantitativen und<br />
qualitativen Nachweis der Inhaltsstoffe und<br />
ist im Bereich der Qualitätskontrolle von<br />
äußerster Wichtigkeit. Im Detektor wurde<br />
die optische Einheit für den Einsatz von<br />
Kapillar-Durchflusszellen optimiert. Des<br />
Weiteren ist die komplette optische Einheit<br />
thermostatisiert. Dadurch ist das Gerät nach<br />
dem Einschalten schneller betriebsbereit und<br />
wesentlich unempfindlicher gegen Schwankungen<br />
der Umgebungstemperatur.<br />
Die Analyse derselben Steviolglykoside<br />
wie in Abbildung 1 zeigt bei nur einem<br />
Fünftel des Injektionsvolumens (1 µl) und<br />
einem Fünftel der Probenkonzentration (0,04<br />
mg/ml) für alle Signale annähernd die gleiche<br />
Peak-Höhe wie bei 5 µl Injektionsvolumen<br />
und einer Konzentration von 0,2 mg/ml<br />
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Lebensmittel<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 561
Schwerpunkt<br />
Abb. 3: Steviolglykoside vermessen<br />
mit einer Nexera SR und der High-<br />
Sensitiv Messzelle 8,5 µl<br />
jeder Komponente. Durch die Verwendung<br />
einer kleineren Trennsäule mit 2 µm Partikelgröße<br />
wurde in kürzerer Laufzeit eine bessere<br />
Auflösung erzielt. Bei einem kleineren<br />
Fluss ermöglicht dies die Kosten pro Analyse<br />
deutlich zu reduzieren (Abb. 2).<br />
HS-Zelle für extrem<br />
hoch-empfindliche Messungen<br />
Die neue Kapillar-Durchflusszelle hat eine<br />
optische Weglänge von 1 cm und erfüllt damit<br />
den Standard. Besonders jedoch ist, dass<br />
diese Zelle ein Volumen von lediglich 1 µl<br />
hat und wegen der besonders effektiv reflektierenden<br />
Kapillare und dem Einsatz moderner<br />
Lichtleitertechnologie die Streulicht und<br />
Brechungsindexeffekte auf ein Minimum<br />
reduziert werden. Für hochempfindliche<br />
Messungen steht die optionale HS-Zelle mit<br />
einer Schichtdicke von 85 mm und einem<br />
Volumen von nur 8,5 µl zur Verfügung.<br />
Das Chromatogramm dieser Messzelle zeigt<br />
Peak-Höhen der Steviolglykoside, welche im<br />
Vergleich zur Standardmesszelle ca. 6-8-mal<br />
höher sind (Abb. 3).<br />
Diese deutlich höhere Empfindlichkeit<br />
wird in Abbildung 4 noch weiter veranschaulicht<br />
und verdeutlicht, wie niedrig die<br />
Nachweisgrenzen von Substanzen oder Verunreinigungen<br />
mit der Nexera SR und der<br />
HS-Zelle sind.<br />
Zusammenfassung<br />
Die entwickelte UHPLC-Methode zur Analyse<br />
der Steviolglycoside zeichnet sich be-<br />
Mehr Informationen<br />
zum Thema:<br />
http://bit.ly/<strong>GIT</strong>-Stevia<br />
sonders durch die gute Auflösung der Einzelsubstanz-Peaks<br />
bei gleichzeitig schneller<br />
Laufzeit aus. Darüber hinaus lassen sich<br />
mit der empfindlichen Detektortechnik des<br />
neuen Photodiodenarray-Detektors kleinste<br />
Konzentrationen oder Verunreinigungen<br />
erfassen.<br />
Kontakt |<br />
Dr. Brigitte Richrath<br />
Shimadzu Europa GmbH<br />
Duisburg<br />
shimadzu@shimadzu.eu<br />
Firmeninformationen:<br />
www.shimadzu.eu<br />
Abb. 4: Vergleich der Steviolglycoside mit 1-µl-Messzelle (schwarz) und 8,5-µl-Messzelle (rosa)<br />
562 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013<br />
Lebensmittel
Schwerpunkt<br />
Wasserbestimmung<br />
Einfluss des Wassergehaltes auf die Verarbeitbarkeit von Polyestern<br />
Dr. Kerstin Dreblow<br />
Die Anwesenheit von Wasser in Kunst -<br />
stoffen hat einen großen Einfluss<br />
auf die Qualität und Verarbeitbarkeit<br />
der Endprodukte vor allem im<br />
Verbraucherbereich. Für die Qualitätskontrolle<br />
sind somit Verfahren notwendig, die<br />
die schnelle und unkomplizierte Wassergehaltsbestimmung<br />
ermöglichen.<br />
Kunststoffe sind aus dem täglichen Gebrauch<br />
nicht mehr wegzudenken und finden<br />
in vielfältigen Bereichen Anwendung. Neben<br />
dem technischen Einsatz für die Herstellung<br />
von CD-Rohlingen oder Verpackungsmaterialien<br />
finden die Polymere auch im Bereich<br />
der Sportbekleidung (Funktionswäsche) oder<br />
für Getränkeflaschen Verwendung.<br />
Der Wassergehalt der Kunststoffe ist dabei<br />
ein ausschlaggebendes Qualitätskriterium, das<br />
die Materialeigenschaften nachhaltig beeinflusst.<br />
Abb. 1: Wasserbestimmungsgerät easyH 2 O one<br />
Wassergehalt als Qualitätskriterium<br />
Der Vorteil von Thermoplasten liegt in der<br />
Möglichkeit diese unter Temperatureinwirkung<br />
z. B. durch Spritzguss beliebig zu<br />
verformen. Zu den im Spritzguss meist verwendeten<br />
Polymeren gehören Polyolefine,<br />
Polyester und Polyamide.<br />
In Zusammenarbeit mit einem namhaften<br />
Kunststoffverarbeiter wurde der Wassergehalt<br />
in Polyestergranulat bestimmt. Polyester<br />
sind Polymere welche durch funktionelle<br />
Estergruppen im Molekül charakterisiert sind.<br />
Diese Polymere können mit Wasser über Dipol-<br />
Dipol Wechselwirkungen interagieren, was in<br />
Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen, zu<br />
einer relativ raschen Änderung des Wassergehaltes<br />
führen kann. In Gegenwart von Wasser<br />
kann es zur Ausbildung einer monomolekularen<br />
Bedeckungsschicht sowohl am Granulat als<br />
auch am fertigen Produkt kommen, was Einfluss<br />
sowohl auf das Spritzgussverhalten, als<br />
auch auf alle nachgeschalteten Prozesse hat.<br />
Die Absorption von schon geringen Wassermengen<br />
aus der Umgebung, z. B. durch<br />
Lagerung oder während der Verarbeitung,<br />
kann beim Spritzgießen zu einer hydrolytischen<br />
Spaltung der Esterbindungen und<br />
somit zu veränderten Materialeigenschaften<br />
wie z. B. Materialversprödung, reduzierte<br />
Bruchfestigkeit, einer veränderten Fließge-<br />
schwindigkeit oder auch zu Problemen bei<br />
nachgeschalteten Prozessen wie beim Bekleben<br />
oder Bedrucken führen. Hierbei stehen<br />
Hydrolysegeschwindigkeit und Wassergehalt<br />
in direktem Zusammenhang. Für einen<br />
optimalen Prozessverlauf ist somit die Kontrolle<br />
der Ausgangsstoffe von übergeordneter<br />
Bedeutung. Um optimale Materialeigenschaften<br />
zu gewährleisten, werden deswegen<br />
die Polymere meist vorgetrocknet.<br />
Anforderungen an die<br />
Wasser bestimmung<br />
Im Rahmen der Qualitätssicherung wurde<br />
besonderen Wert auf eine zuverlässige Methode<br />
zur Schnellkontrolle der Ausgangsmaterialien<br />
gelegt. Da Polyester hygroskopisch<br />
sind, wird einerseits angeliefertes Material<br />
sofort nach der Anlieferung geprüft und<br />
kontrolliert aber andererseits auch gelagerte<br />
Materialien überwacht. In Abhängigkeit des<br />
Wassergehaltes ist eine anschließende Vortrocknung<br />
vor der Verarbeitung notwendig.<br />
Um einen reibungslosen Prozessablauf<br />
zu gewähren sind Methoden gefordert,<br />
die schnell reproduzierbare Ergebnisse liefern.<br />
Darüber hinaus sollte die Handhabung<br />
unkompliziert sein und das System einfach in<br />
den Routinebetrieb integriert werden können.<br />
Selektiver Thermo-Coloumetrischer<br />
Wassernachweis<br />
Das Wasserbestimmungsgerät easyH 2 O<br />
one (Berghof) kombiniert die thermische<br />
Verdampfung von Wasser mit einem selektiven,<br />
elektrochemischen Wassersensor<br />
aus hygroskopischem Phosphorpentoxid<br />
(P 2 O 5 ). Das Wasser wird in einem programmierbaren<br />
Ofen aus der Probe verdampft<br />
und mit einem Trägergasstrom dem Sensor<br />
zugeführt (Abb. 2). Dabei werden die Wassermoleküle<br />
vollständig von P 2 O 5 absorbiert.<br />
Das Wasser wird elektrolysiert und<br />
anschließend über den Trägergasstrom aus<br />
dem System abgeführt. Die Wassermenge<br />
ist der für die Elektrolyse benötigten elektrischen<br />
Ladungsmenge proportional und<br />
wird mit Hilfe des Faradayschen Gesetzes<br />
bestimmt.<br />
= Ladungsmenge pro Zeit,<br />
z = Anzahl der freigesetzten Elektronen,<br />
F = Faraday Konstante<br />
Durch die Selbstregeneration des Sensors<br />
bleibt das Gerät jederzeit betriebsbereit.<br />
Der gesamte Prozess läuft automatisch und<br />
Lebensmittel<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 563
Schwerpunkt<br />
Tab. 1: Wassergehalt verschiedener Polymere<br />
Probenname EW-1 Wassergehalt Karl Fischer Wassergehalt<br />
Polyester 0,11 % 0,10 %<br />
Aramid Pulver 1,16 % 1,20 %<br />
Hochleistungspolyester 0,08 % 0,08 %<br />
Polymerharz 0,05 % 0,05 %<br />
Polyethylen 0,13 % 0,14 %<br />
Tab. 2: Getrocknetes vs. ungetrocknetes Polyerstergranulat<br />
Probenname<br />
Ungetrocknetes<br />
Polyester<br />
Getrocknetes<br />
Polyester<br />
Einwaage<br />
[mg]<br />
EW-1 Wassergehalt<br />
[ppm]<br />
1000 mg 160 2,4<br />
1000 mg 80 5,7<br />
Standardabweichung<br />
[ppm]<br />
Es sind Methoden<br />
gefordert, die schnell<br />
reproduzierbare<br />
Ergebnisse liefern.<br />
Abb. 2: Messprinzip<br />
Abb. 3: Messkurve ungetrocknetes Polyestergranulat bei T = 30 °C<br />
softwarekontrolliert ab. Als Trägergas wird<br />
Umgebungsluft angesaugt und getrocknet<br />
wodurch auf spezielle Chemikalien verzichtet<br />
werden kann.<br />
Wassergehalt von Polyestern<br />
Da der Wassergehalt von Polyestern entscheidend<br />
für dessen Verarbeitbarkeit ist,<br />
sind Lagerungsbedingungen und Handhabung<br />
vor der Weiterbearbeitung ausschlaggebend.<br />
Um kostenintensive Produktionsausfälle<br />
aufgrund fehlerhafter Teile<br />
zu vermeiden, werden die Polymere in der<br />
Regel vorgetrocknet. Im Hinblick auf einen<br />
ökonomischen und energieeffizienten Prozessablauf<br />
sind auch Trocknungsprozesse<br />
hinsichtlich der Trocknungszeiten zu optimieren.<br />
Beispielhaft wird nachfolgend der Wassergehalt<br />
von ungetrocknetem und getrocknetem<br />
Polyestergranulat verglichen. Das<br />
Granulat wird zu Getränkeflaschen weiterverarbeitet,<br />
wobei das Aufbringen von<br />
Motiven durch die Anwesenheit von Wasser<br />
behindert wird. Für die Bedruckung ist<br />
lediglich oberflächlich anhaftendes Wasser<br />
entscheidend. Deswegen wurden die Untersuchungen<br />
bei 30 °C durchgeführt.<br />
Zunächst wurde frisch angeliefertes<br />
(ungetrocknetes) Polyestergranulat untersucht.<br />
Das adsorbierte Wasser der monomolekularen<br />
Bedeckungsschicht wird bereits bei<br />
geringen Temperaturen freigesetzt. Somit<br />
kommt es bereits zu Beginn (< 1 min) zu<br />
einer raschen Wasserfreisetzung (Abb. 3). Im<br />
weiteren Kurvenverlauf aber werden Tailingeffekte<br />
deutlich, die daraufhin deuten, dass<br />
noch Restwasser stärker absorbiert ist. Solches<br />
Restwasser wirkt sich störend auf den<br />
weiteren Produktionsprozess aus und muss<br />
mit Hilfe einer Vortrocknung abgetrennt<br />
werden.<br />
Im Vergleich dazu wurde Polyestergranulat<br />
vorgetrocknet und im Anschluss auf dessen<br />
Wassergehalt hin untersucht. Die Wassergehalte<br />
unterscheiden sich signifikant.<br />
Ebenso weißt getrocknetes Polyestergranulat<br />
keine Tailingeffekte auf (Abb. 4).<br />
Mit Hilfe des Wasserbestimmungsgerätes<br />
wurde somit ein Gerät eingesetzt, das eine<br />
schnelle und zuverlässige Wareneingangskontrolle<br />
ermöglicht. Darüber hinaus konnte<br />
ebenfalls der Prozessablauf hinsichtlich der<br />
Notwendigkeit und Dauer der Trocknungsprozesse<br />
optimiert werden.<br />
Schnellkontrolle<br />
Generell weisen Polymere hygroskopische<br />
Eigenschaften auf. Neben dem beispiel-<br />
564 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Lebensmittel
Schwerpunkt<br />
haft betrachteten Polyestergranulat gibt es<br />
eine Reihe anderer Kunststoffe, die in Verbrauchsgütern<br />
eingesetzt werden und im<br />
Produktionsprozess hinsichtlich des Wassergehaltes<br />
überwacht werden müssen. In der<br />
dargestellten Tabelle sind Beispiele aufgelistet<br />
deren Wassergehalt mit dem easyH 2 O<br />
und vergleichend mit Karl Fischer Titration<br />
bestimmt wurden.<br />
Kontakt |<br />
Abb. 4: Messkurve getrocknetes Polyestergranulat bei T=30 °C<br />
Dr. Kerstin Dreblow<br />
Berghof Products + Instruments<br />
Eningen<br />
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Janus<br />
Ionenchromatographie<br />
Gestern, Heute und Morgen<br />
Wolfgang Frenzel und Markus Läubli<br />
Die Einführung der (modernen) Ionenchromatographie<br />
(IC) in der Mitte der<br />
70er Jahre des vergangenen Jahrhunderts<br />
markiert den Anfang einer neuen Ära<br />
der Ionenbestimmung. Mit den heute zur<br />
Verfügung stehenden Methoden der IC lassen<br />
sich nahezu alle anorganischen und organischen<br />
Anionen und Kationen (inklusive<br />
mehrfach geladener Biomoleküle) in allen<br />
denkbaren Probenmatrizes meist mit hoher<br />
Selektivität und Empfindlichkeit in relativ<br />
kurzer Zeit bestimmen.<br />
Zudem wird durch kommerziell angebotene<br />
IC-Systeme ein hoher Automatisierungsgrad<br />
der Analyse erzielt, der sich nicht nur auf<br />
die Trennung und Datenauswertung, sondern<br />
inzwischen auch auf die Integration<br />
von Probenvorbereitungsschritten bezieht.<br />
Beginnend mit diesem Beitrag wird in der<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift in nicht festgelegten<br />
Abständen die Entwicklung der IC von<br />
ihren Anfängen bis hin zum heutigen Stand<br />
nachgezeichnet und einer kritischen Bewertung<br />
unterzogen. Dazu werden die Anforderungen<br />
und Entwicklungsphasen der einzelnen<br />
Komponenten von IC-Systemen sowie<br />
von Trennphasen beschrieben und verschiedene<br />
Konfigurationen vorgestellt, die für spezifische<br />
Fragestellungen Anwendung finden.<br />
In diesem Zusammenhang wird insbesondere<br />
auch auf die Bedeutung unterschiedlicher<br />
Detektionsmöglichkeiten für die Ionenbestimmung<br />
eingegangen und es werden die<br />
sich dadurch ergebenden analytischen Spezifikationen<br />
diskutiert. Theoretische Grundlagen<br />
der Ionentrennung sowie sich daraus ergebenden<br />
Wege zur Optimierung bezüglich Trennleistung,<br />
Auflösung (Selektivität) und Analysenzeit<br />
werden ebenfalls erörtert.<br />
Anhand von Applikationsbeispielen aus<br />
diversen Bereichen der analytischen Praxis<br />
werden die Möglichkeiten der IC aufgezeigt,<br />
aber auch Probleme beschrieben und die<br />
Grenzen markiert.<br />
Frühe Anwendungen der<br />
Ionenchromatographie<br />
„Wasser von Marah“<br />
Stich von Gérard Jollain, 1670<br />
Die erste Erwähnung der Anwendung eines<br />
Ionenaustauschprozesses findet sich in der<br />
Bibel, wo darüber berichtet wird, dass Moses<br />
aus bitterem Wasser (vermutlich magnesiumhaltig)<br />
süßes Wasser erzeugt hat, indem er<br />
Holz in das Wasser gegeben hat. Zahlreiche<br />
weitere historische Quellen liegen über die<br />
Entsalzung von Wasser durch Ionenaustausch<br />
vor, ohne dass die zugrunde liegenden chemischen<br />
Prozesse bekannt waren. Erste gezielte<br />
experimentelle Versuche zum Ionenaustausch<br />
an natürlichen Böden wurden in der Mitte des<br />
19. Jahrhunderts durchgeführt [2,3], die auch<br />
die Grundlage für das chemische Verständnis<br />
lieferten und bereits im ausgehenden 19. Jahrhundert<br />
zu ersten industriellen Anwendungen<br />
führten. Die erste analytische Anwendung<br />
von Ionenaustauschern wurde 1917 von Folin<br />
und Bell [4] beschrieben, die synthetische<br />
Zeolithe für die Abtrennung von Ammonium<br />
von Aminosäuren nutzten und das Ammonium<br />
nach Elution mit Natronlauge dann mit<br />
Neßlers Reagenz kolorimetrisch bestimmten.<br />
In den 1920er Jahren wurden erstmals mit<br />
Ionenaustauschmaterialien gefüllte Trennsäulen<br />
für die Trennung und Bestimmung<br />
von Aminen in biologischen Proben [5] sowie<br />
von Sulfat in natürlichen Wässern [6] eingesetzt.<br />
Ein Meilenstein in der Entwicklung<br />
der Ionenaustausch chromato graphie war die<br />
Synthese organischer Ionenaustauschmaterialien<br />
(Harze), die insbesondere im Zusammenhang<br />
mit dem über längere Zeit geheim<br />
gehaltenen Manhattan-Projekt (Trennung<br />
von Seltenen Erden und Transuranen) synthetisiert<br />
und für diverse Fragestellungen im<br />
Umfeld der Nuklearforschung angewendet<br />
wurden. Die allerdings erst nach 1947 publizierten<br />
Forschungsergebnisse [7,8] waren der<br />
Auslöser für eine Flut von Publikationen, in<br />
denen immer neue organische Polymere mit<br />
unterschiedlichen funktionellen Ionenaustauschergruppen<br />
entwickelt wurden, um eine<br />
verbesserte Stabilität der stationären Phasen<br />
sowie eine erhöhte Trennleistung zu erreichen.<br />
Besonders hervorzuheben sind auch bereits in<br />
den Anfängen der 1950er Jahre publizierte<br />
Arbeiten zur Trennung von Aminosäuren<br />
mit Ionenaustauschchroma tographie in Verbindung<br />
mit Nachsäulenderivatisierung und<br />
photometrischer Detektion. Dies war für die<br />
Aufklärung des Zusammenhangs der Struktur<br />
und katalytischen Aktivität von Proteinen und<br />
Peptiden von essentieller Bedeutung und hat<br />
letztlich den Autoren Moore und Stein [9] den<br />
Nobelpreis für Chemie von 1972 gebracht.<br />
Technische Hindernisse<br />
Wenngleich die erwähnten und zahlreiche<br />
weitere Arbeiten aus dieser Zeit in vielen Fällen<br />
zu bemerkenswerten Ergebnissen führten,<br />
gab es doch erhebliche Defizite, insbesondere<br />
bezüglich der notwendigen Analysenzeit und<br />
der Detektion der getrennten Komponenten.<br />
Trennungen haben oftmals mehrere Stunden<br />
gedauert und die Bestimmung erfolgte häufig<br />
erst nach fraktionierter Sammlung des<br />
Eluenten mit unterschiedlichen Methoden.<br />
Die kontinuierliche Detektion mittels eines<br />
im Auslauf der Trennsäule angeschlossenen<br />
Durchflussdetektors war zu dieser Zeit nur bedingt<br />
realisierbar, da entweder die Empfindlichkeit<br />
der verfügbaren universellen Detektionsmethoden<br />
(z.B. Brechungsindexmessung)<br />
zu gering war oder nur wenige Ionen durch<br />
direkte Messung mittels spektrometrischer<br />
Methoden (z.B. Photometrie oder Atomspektrometrie)<br />
zugänglich waren. Ähnliches galt<br />
für elektroanalytische Methoden wie Voltammetrie<br />
und Potentiometrie. Die Messung der<br />
elektrischen Leitfähigkeit wurde als universelle<br />
Detektionsmethode für Ionen diskutiert<br />
(und in Einzelfällen auch angewandt) aber<br />
wegen der relativ hohen Ionenstärke typischer<br />
mobiler Phasen war eine Diskriminierung<br />
zwischen Grundleitfähigkeit und der Leitfähigkeit<br />
der eluierenden Analytionen nur bei<br />
relativ hohen Anaytkonzentrationen möglich.<br />
JRB - Fotolia.com<br />
©<br />
566 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Chromatographie
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Janus<br />
Die Publikation einer Arbeit mit dem<br />
Titel „Novel Ion Chromatographic<br />
Method with Conductometric Detection“,<br />
die 1975 von Small erschien<br />
[10], wird oftmals als Einschnitt in der<br />
Entwicklung der IC und auch als die Geburtstunde<br />
der modernen Ionenchromatographie<br />
betrachtet.<br />
In dieser Arbeit von Small et al. werden<br />
zwei bemerkenswerte Entwicklungen präsentiert,<br />
die zu einer deutlichen Verbesserung<br />
der analytischen Spezifikationen bei<br />
der Bestimmung von Anionen und Kationen<br />
geführt haben und in konzeptioneller<br />
Hinsicht die rasante Entwicklung der IC als<br />
weitreichende Möglichkeit der Ionenanalyse<br />
eingeleitet haben.<br />
Zum einen wurde dort ein neuartiger<br />
Weg zur Herstellung von Ionenaustauschern<br />
mit hoher Trennleistung vorgestellt,<br />
zum anderen die Leitfähigkeitsdetektion als<br />
universeller Detektor für Ionen in spezieller<br />
Weise eingesetzt. Die hohe Trennleistung<br />
der stationären Phasen wurde durch<br />
sogenannte agglomerierte Ionenaustauscher<br />
erzielt, die aus heutiger Sicht den<br />
Core-Shell-Materialien zugerechnet werden<br />
können. Aufgrund der kurzen Diffusionswege<br />
innerhalb der stationären Phase<br />
wird die Bandenverbreiterung im Vergleich<br />
zu vollständig porösen Materialien herabgesetzt,<br />
was zu einer geringeren Trennstufenhöhe<br />
(oder bei gegebener Säulendimension<br />
zu einer höheren Anzahl von Trennstufen)<br />
führt. Das Problem der hohen Grundleitfähigkeit<br />
der mobilen Phase wurde durch<br />
die ursprünglich als Stripper-Column oder<br />
Suppressor bezeichneten Säule gelöst,<br />
die zwischen der Trennsäule und dem<br />
Leitfähigkeitsdetektor platziert wurde.<br />
Im Fall der Anionenaustauschchromatographie<br />
wurde ein stark saurer Kationenaustauscher<br />
in der H + -Form als Suppressor eingesetzt,<br />
sodass z.B. mit NaOH als mobiler<br />
Phase Wasser entsteht, dass nahezu keine<br />
(Grund)Leitfähigkeit aufweist. Die Anionen<br />
von starken Säuren liegen hinter dem<br />
Suppressor als freie Säuren vor und führen<br />
zu einer starken Zunahme der Leitfähigkeit.<br />
Diese kann mit deutlich besserer Empfindlichkeit<br />
als die Leitfähigkeitsänderung,<br />
die ohne Suppressor (also direkt hinter der<br />
Trennsäule) auftritt, gemessen werden.<br />
die Ionentrennung wurden hier sehr niedrig<br />
kapazitive Ionenaustauschermaterialien<br />
in Verbindung mit Eluenten geringer Ionenstärke<br />
(meist organische Säuren und Salze)<br />
und dementsprechend niedriger Grundleitfähigkeit<br />
eingesetzt. In zahlreichen nachfolgenden<br />
Arbeiten konnte gezeigt werden, dass dieser<br />
Weg bezüglich Empfindlichkeit der IC mit<br />
Suppressortechnik in vielen Anwendungen<br />
kaum nachsteht. Wegen der höheren Flexibilität<br />
bei mobilen Phase und diversen Detektoren<br />
aber durchaus Vorteile aufweist. Durch<br />
die Kommerzialisierung der damals als Einsäulen-IC<br />
bezeichneten Variante durch die Firmen<br />
Metrohm und Alltech hat die IC einen weiteren<br />
Aufschwung erlebt und sich in den Folgejahren<br />
zu dem entwickelt, was sie heute ist:<br />
die mit Abstand wichtigste und vielseitigste<br />
Methode zur Ionenbestimmung.<br />
Die „moderne“<br />
Ionenchromatographie<br />
Aus Sicht der Forschung und Entwicklung<br />
Wolfgang Frenzel, TU Berlin<br />
Trinity-Explosion, 0,016 Sekunden nach der<br />
Explosion, 16 Juli, 1945.<br />
Die Technologie am Markt<br />
Dow Chemical hat diese Technik patentiert<br />
und eine Lizenz an Durham Instruments<br />
erteilt aus der die Firma Dionex hervorgegangen<br />
ist (die seit 2011 zu Thermo Scientific<br />
gehört). Aufgrund der patentrechtlichen<br />
Situation war die kommerzielle Nutzung der<br />
Suppressor technik für lange Zeit Dionex vorbehalten,<br />
die sich damit bis zum Ende der<br />
1970er Jahre eine Monopolstellung verschafft<br />
hat. Mit zahlreichen weiteren Innovationen,<br />
die nicht nur veränderte Suppressoren, sondern<br />
auch die Inline-Eluentengenerierung<br />
(„Inline“ gemäss American Chemical Society<br />
und Chicago Style Guide) sowie die Miniaturisierung<br />
durch Einführung der Kapillar-IC<br />
beinhalten, wurde die Grundlage für die bis<br />
heute anhaltende Marktführung der Firma<br />
auf dem Gebiet der Ionenchromatographie<br />
gelegt.<br />
Eine Alternative zur Suppressortechnik,<br />
die ebenfalls die Leitfähigkeitsmessung als<br />
universelle Detektionsmethode verwendet,<br />
wurde in Arbeiten von Fritz et al. Ende der<br />
1970er Jahre erstmals publiziert [11,12]. Für<br />
Der erste Dionex-Ionenchromatograph<br />
568 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Chromatographie
Janus<br />
Als die Ionenchromatographie (IC) zu<br />
Beginn des 20. Jahrhunderts ihre<br />
ersten Schritte tat, waren es größtenteils<br />
Forscher in den Vereinigten Staaten,<br />
die sie dabei begleiteten [2,3,13]. Die<br />
Einführung der Leitfähigkeitsdetektion<br />
im Jahr 1975 durch Small und Kollegen,<br />
ebenfalls in den USA, markiert den Beginn<br />
der modernen IC.<br />
Die Schweizer Firma Metrohm lancierte<br />
schließlich 1981 ihr erstes Produkt für die<br />
IC, einen elektrochemischen HPLC-Detektor.<br />
Aus dem Know-how in der Elektrochemie<br />
und Erfahrungen mit der noch jungen Ionenchromatographie<br />
entstand die Idee, einen<br />
eigenen Leitfähigkeitsdetektor zu entwickeln,<br />
der in puncto Empfindlichkeit bessere Leistungen<br />
erbringt. 1983 begann die Arbeit. Das<br />
Entwicklerteam produzierte einen thermisch<br />
stabilisierten Messblock, der Leitfähigkeiten<br />
bis in den Bereich von wenigen Nanosiemens<br />
pro Zentimeter bestimmte. Allerdings<br />
musste die Messung ohne chemische Suppression<br />
auskommen, da diese durch Patente<br />
geschützt war. Schon bald wurde klar, dass<br />
der optimale Detektor alleine nicht ausreichte,<br />
um trotz des hohen Leitfähigkeitshintergrunds<br />
präzise zu messen. Die angestrebte<br />
Präzision erreichten die Entwickler<br />
schließlich, indem sie das gesamte chromatographische<br />
System in eine thermisch stabile<br />
Umgebung packten. Will heißen: Vom<br />
Injektor bis hin zum Detektor mussten alle<br />
Systembestandteile in einem Schaumstoffgehäuse<br />
untergebracht werden. So präsentierte<br />
sich 1987 der erste Ionenchromatograph in<br />
einem Schaumstoffgewand. Darin befanden<br />
sich Injektor, isolierter Säulenraum, Detektorblock<br />
und die nötige Steuerelektronik<br />
Die „moderne“<br />
Ionenchromatographie<br />
Aus Sicht der Industrie<br />
Markus Läubli, Metrohm<br />
Der erste Metrohm-Ionenchromatograph<br />
mit elektronischer Suppression. Dies war<br />
der Beweis: IC geht auch ohne chemische<br />
Suppression.<br />
Als der Patentschutz der chemischen Suppression<br />
auslief, entwickelte man auch ein<br />
Suppressormodul. Hierdurch öffnete sich<br />
der Markt schließlich auch für Anwendungen,<br />
für die die chemische Suppression unerlässlich<br />
ist, wie im Fall der Phosphatbestimmung.<br />
In der späteren Geräteentwicklung<br />
fokussierte man sich auf weitere Detektionsmethoden,<br />
Probenvorbereitung und CO 2 -<br />
Suppression, während der gesamte IC-Prozess<br />
zunehmend automatisiert wurde.<br />
Die Einführung der CO 2 -Suppression stellt<br />
einen wichtigen Fortschritt in der Suppressortechnik<br />
dar. Sie entfernt während der chemischen<br />
Suppression gebildetes Kohlenstoffdioxid<br />
aus der Lösung und reduziert so die<br />
Leitfähigkeit des Eluenten. Die kombinierte<br />
„sequenzielle Suppression“ erzielt tiefere<br />
Nachweisgrenzen und eine verbesserte Proportionalität<br />
zwischen Detektionssignal und<br />
Analytkonzentration, was wiederum präzisere<br />
Messergebnisse ermöglicht. In der Kationenchromatographie<br />
kann bis heute ohne<br />
Suppression gearbeitet werden, weil die einfacheren<br />
Systeme hier gleiche oder sogar<br />
höhere Messempfindlichkeiten erzielen. Der<br />
Anwender profitiert dabei von geringeren<br />
Betriebskosten. Ob mit oder ohne chemische<br />
Suppression,– die Leitfähigkeitsdetektion ist<br />
bis heute die wichtigste Detektionsmethode<br />
in der IC.<br />
Inzwischen ist die IC den Kinderschuhen<br />
entwachsen. Das Hauptaugenmerk der<br />
Forschung und Entwicklung liegt heute auf<br />
der Benutzerfreundlichkeit. Neben vereinfachter<br />
Handhabung der IC-Geräte mittels<br />
verbesserter Software bedeutet das insbesondere<br />
die automatisierte Probenvorbereitung.<br />
Dieser Trend begann mit der Einführung<br />
der Inline-Dialyse, basierend auf der<br />
Forschung von Prof. W. Frenzel [14,15,16].<br />
Nach der Inline-Dialyse kamen weitere<br />
integrierte Arbeitsschritte hinzu, darunter<br />
die Inline-Ultrafiltration und die Inline-<br />
Verdünnung. Das Ziel ist eine vollautomatische<br />
IC, die aus einer Probe ohne weiteres<br />
Zutun des Anwenders zuverlässige Resultate<br />
generiert.<br />
Die Schweizer haben es zwar nicht erfunden,<br />
aber erheblich dazu beigetragen, das<br />
Verfahren so benutzerfreundlich, präzise und<br />
vielseitig zu machen, wie es heute ist.<br />
Referenzen zum Artikel siehe:<br />
http://bit.ly/Janus<strong>GIT</strong>0913<br />
Chromatographie<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 569
Fachartikel<br />
Erweiterung des Genetischen Codes<br />
Eine Methode mit Potenzial<br />
Liljan Hahn, Svenja Heitmüller, Christoph Lammers und Heinz Neumann<br />
molekuul.be - Fotolia.com<br />
©<br />
Der genetische Code ist<br />
bis auf wenige Ausnahmen<br />
universell<br />
konserviert und besteht aus<br />
64 verschiedenen Triplet-<br />
Codons, die allesamt genutzt<br />
werden, um die zwanzig natürlichen<br />
Aminosäuren und den<br />
Abbruch der Peptidsynthese zu<br />
codieren. Einige Organismen haben<br />
ihren Translationsapparat bereits<br />
ergänzt, z. B. um Selenocystein oder<br />
Pyrrolysin. Dasselbe Prinzip kann genutzt<br />
werden, um die Einschränkungen der kanonischen<br />
Aminosäuren in anderen Organismen<br />
künstlich zu überwinden und die<br />
Nutzung weiterer Funktionalitäten zu ermöglichen.<br />
So wurden u. A. UV induzierbare<br />
Quervernetzer, spektroskopierbare Proben,<br />
funktionelle Gruppen mit bioorthogonaler<br />
Reaktivität, und posttranslationale<br />
Modifikationen selektiv in Proteine<br />
eingebaut, und ermöglichen<br />
einen breiten Anwendungsbereich.<br />
Methodik<br />
Entscheidend für<br />
die Strategie zur Erweiterung des<br />
genetischen Codes ist die Modifikation und<br />
Weiterentwicklung (Evolvierung) von Aminoacyl-tRNA<br />
Synthetasen (kurz Synthetasen),<br />
die spezifisch für nichtnatürliche Aminosäuren<br />
(nnAS) und die dazugehörigen<br />
tRNAs sind. Da dieser<br />
Einbau zusammen mit<br />
der restlichen Translation<br />
abläuft, muss das<br />
System orthogonal<br />
zur konventionellen<br />
Proteinsynthese<br />
sein. Das bedeutet,<br />
dass die orthogonale<br />
tRNA nicht von den endogenen<br />
Synthetasen erkannt<br />
wird und die orthogonale Synthetase<br />
keine endogenen tRNAs beladen<br />
darf. Das Anticodon der tRNA ist in<br />
der Regel gegen ein Stopp-Codon<br />
gerichtet, dessen eigentliche Funktion<br />
dadurch supprimiert wird (Abb. 1).<br />
Für die Entwicklung einer neuen Synthetase<br />
wird zunächst durch Austausch<br />
von Aminosäureresten im aktiven Zentrum<br />
eine Bibliothek von Mutanten erzeugt.<br />
Durch mehrere Runden positiver und negativer<br />
Selektion werden spezifische Synthetasen<br />
aus der Bibliothek isoliert. Dazu werden<br />
E. coli Zellen mit der Plasmidbibliothek<br />
und einem Reporterplasmid transformiert,<br />
welches ein Antibiotikaresistenzgen trägt,<br />
das durch ein Stopp-Codon unterbrochen<br />
ist. Erkennt eine Synthetase in Anwesenheit<br />
der nnAS entweder diese oder eine natürliche<br />
Aminosäure und belädt die entsprechende<br />
tRNA, wird das Stopp-Codon unterdrückt<br />
und die Zellen resistent gegenüber<br />
dem Antibiotikum. Synthetasen, die natürliche<br />
Aminosäuren erkennen, werden in der<br />
anschließenden Negativselektion eliminiert.<br />
Hierfür wird das Stopp-Codon in ein toxisches<br />
Gen eingebaut. Wenn nun in Abwesenheit<br />
der nnAS eine Synthetase aktiv und<br />
das toxische Gen translatiert wird, stirbt die<br />
Zelle. So können orthogonale Synthetasen,<br />
die bestimmte nnAS erkennen, aus der Bibliothek<br />
isoliert werden. Mit diesem Ansatz<br />
wurden mittlerweile schon fast hundert<br />
nnAS zum genetischen Code verschiedenster<br />
Organismen hinzugefügt [1].<br />
Anwendungen<br />
Proteine mit posttranslationalen Modifikationen<br />
können mit dieser Methode ohne die<br />
Kenntnis der beteiligten Enzyme direkt und<br />
homogen hergestellt werden. Dies nutzte die<br />
570 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Bioanalytik
Fachartikel<br />
Gruppe um Chin, um N(ε)-Acetyllysin (Abb.<br />
2) direkt in das Histon H3 an Position 56<br />
einzubauen. Damit konnten sie nachweisen,<br />
dass die Acetylierung dieses Restes die DNA-<br />
Atmung beeinflusst und auch Effekte auf die<br />
Reorganisation der Mononukleosomen hat.<br />
Quervernetzung<br />
Photocrosslinker, wie z. B. p-Benzoylphenylalanin<br />
(BPA), ermöglichen die Aufklärung<br />
von Protein-Protein und Protein-DNA<br />
Interaktionen in vivo. Bei Bestrahlung mit<br />
UV-Licht bildet es Diradikale, welche mit<br />
einem sich in der Nähe befindlichen Interaktionspartner<br />
eine kovalente Bindung<br />
eingehen. Die Interaktionspartner können<br />
dann mittels Western blot oder Massenspektrometrie<br />
detektiert werden. Kahne und Mitarbeiter<br />
benutzten den Einbau von BPA an<br />
unterschiedlichen Positionen von Lipopolysaccharid-Transportern,<br />
um die Bewegung<br />
des Lipopolysaccharides von der inneren<br />
Membran bis zur Zelloberfläche zu verfolgen.<br />
Durch die Quervernetzung konnten<br />
erstmals Zwischenschritte fixiert und somit<br />
die Aufgabe der einzelnen Interaktionspartner<br />
ermittelt werden [2].<br />
Isotopenmarkierung<br />
für die NMR-Spektroskopie<br />
Für die Untersuchung von Proteinen mittels<br />
NMR Spektroskopie müssen diese Spin-markiert<br />
werden. Dazu werden Zellen normalerweise<br />
in 13 C-Glucose und 15 N-Ammonium<br />
haltigem Medium kultiviert, wodurch das<br />
Protein gleichmäßig markiert wird. Die Markierung<br />
einer einzelnen Aminosäure z. B. im<br />
aktiven Zentrum eines Enzyms, erlaubt die<br />
Abb. 1: Erweiterung des genetischen Codes durch Expression eines evolvierten orthogonalen<br />
Aminoacyl-tRNA Synthetase/tRNA Paares in der Zelle. Die nnAS wird durch das endogene<br />
Transportsystem aus dem Nährmedium aufgenommen und von der Synthetase auf die tRNA<br />
geladen. Die tRNA supprimiert das Stopp-Codon auf der mRNA, wodurch die nnAS an der<br />
codierten Position im Protein eingebaut wird.<br />
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<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 571
Fachartikel<br />
Untersuchung der chemischen Umgebung<br />
während der Katalyse. Dies kann man erreichen,<br />
indem man eine isotopenmarkierte natürliche<br />
Aminosäure mit einer Schutzgruppe<br />
einbringt und diese anschließend entfernt<br />
oder direkt eine modifizierte isotopenmarkierte<br />
nnAS einbaut. Auch das NMR aktive<br />
19<br />
F konnte schon erfolgreich in Form von fluorierten<br />
Derivaten der Aminosäuren Phenylalanin,<br />
Tyrosin und Lysin mit dem Stopp-Codon-Suppressionssystem<br />
eingebaut werden.<br />
Abb. 2: Oben: Modifikationsschema. Die nnAS mit bioorthogonaler Funktion wird über die Erweiterung<br />
des genetischen Codes in ein Protein eingebaut und anschließend z. B. mit einem Fluorophor<br />
markiert. Diese Reaktionen können unter physiologischen Bedingungen durchgeführt werden und<br />
ermöglichen auch Anwendungen in vivo. Unten: Beispiele für nnAS.<br />
Weitere Spektroskopiemethoden<br />
Unter den nnAS befinden sich auch einige<br />
mit guten Infrarotabsorptionseigenschaften,<br />
wie das p-Azidophenylalanin (AzF).<br />
Die Azidogruppe mit seiner asymmetrischen<br />
Streckschwingung konnte bereits benutzt<br />
werden, um schnelle Konformationswechsel<br />
in Rhodopsin zu verfolgen.<br />
Die Fluoreszenzspektroskopie erlaubt die<br />
Untersuchung der Dynamik von Proteinen mit<br />
sehr hoher Auflösung und Sensitivität bis hin<br />
zur Einzelmolekülspektroskopie. Dazu müssen<br />
diese mit einem Farbstoff modifiziert werden.<br />
Hier eignen sich nnAS mit bioorthogonalen<br />
funktionellen Gruppen, die sich z. B.<br />
in einer 3+2 Zykloaddition („Klickreaktion“)<br />
modifizieren lassen. Diese verbindet klassischerweise<br />
ein Alkin mit einem Azid, wobei<br />
ein zelltoxischer Cu(I) Katalysator benötigt<br />
wird, der die Reaktion auf in vitro Anwendungen<br />
beschränkt. Weiterentwicklungen, die<br />
sich stark gespannter Ringsysteme bedienen,<br />
können auf den Katalysator vollständig verzichten<br />
und ermöglichen so auch den Einsatz<br />
in vivo. Der Energietransfer zwischen zwei<br />
Farbstoffen (FRET) mit geeigneten spektralen<br />
Eigenschaften wird eingesetzt, um Faltung<br />
oder Konformationsänderungen von<br />
Proteinen zu beobachten. Hierbei nutzt man<br />
die Änderung der Fluoreszenz in Abhängigkeit<br />
der Distanz zwischen einem Donor und<br />
einem Akzeptor-Fluorophor. Um ein Protein<br />
mit zwei unterschiedlichen Fluorophoren zu<br />
versehen, gibt es verschiedene Möglichkeiten.<br />
Ein Farbstoff kann über eine fluoreszierende<br />
nnAS oder eine andere nichtnatürliche<br />
Funktion, die dann mit einem Fluoreszenzfarbstoff<br />
verknüpft wird, eingebracht werden.<br />
Der Andere kann über natürliche Cysteine, die<br />
gut und effektiv mit Maleimiden reagieren,<br />
konjugiert werden, wobei diese Methode auf<br />
cysteinfreie Proteine beschränkt ist. Alternativ<br />
kann der zweite Farbstoff über die Affinität<br />
zu einer definierten Peptidsequenz, z. B.<br />
Flash-Tag, oder in Form eines fluoreszenten<br />
Proteins angebracht werden.<br />
Chakraborty et al. benutzten den separaten<br />
Einbau von AzF in zwei Untereinheiten<br />
der RNA-Polymerase-Klammer und konnten<br />
so die beiden Untereinheiten mit Hilfe der<br />
Staudinger-Ligation mit unterschiedlichen<br />
Fluorophoren markieren. Nach der Rückfaltung<br />
der Einheiten konnte dann das Öffnen<br />
und Schließen der Klammer über Einzelmolekül-FRET<br />
verfolgt werden [3].<br />
Orthogonale Ribosomen<br />
Für den Einbau von zwei oder mehr unterschiedlichen<br />
nnAS in ein Protein bedarf es<br />
weiterer Modifizierungen des vorhandenen<br />
Systems. Um der Limitierung durch Stopp-<br />
Codons zu entgehen, werden nicht codierende,<br />
so genannte blank codons benötigt.<br />
Die Erweiterung des genetischen Codes von<br />
Triplet- auf Quadruplet-Codons würde theoretisch<br />
256 blank codons bieten, die für den<br />
Einbau ebenso vieler neuer Verbindungen<br />
genutzt werden könnten. Allerdings werden<br />
pro weiterem Codon auch neue Synthetase/<br />
tRNA Paare benötigt, die orthogonal zu den<br />
bereits in der Wirtszelle vorhanden Paaren<br />
sein müssen und den Einbau der jeweiligen<br />
nnAS bewirken. Nicht zuletzt muss das Ribosom<br />
so modifiziert werden, dass es mit<br />
den Komponenten eine effiziente Synthese<br />
durchführen kann. Außerdem dürfen all<br />
diese Veränderungen nicht mit der Synthese<br />
der zelleigenen Proteine interferieren, was<br />
andernfalls zum Tod der Zelle führen würde.<br />
Durch die Entwicklung eines parallelen<br />
Translationsapparates schufen Chin und seine<br />
Mitarbeiter eine Art Arbeitskopie des Ribosoms,<br />
das dadurch von den Zwängen der Proteinsynthese<br />
befreit, hin zu neuen Eigenschaften<br />
evolviert werden konnte. Sie erreichten dies<br />
durch Mutation der Shine-Dalgarno-Sequenz<br />
auf der mRNA und der entsprechenden komplementären<br />
Sequenz in der 16S rRNA der kleinen<br />
Untereinheit des Ribosoms. Dadurch entstanden<br />
mehrere orthogonale Ribosom/mRNA<br />
Paare, die parallel, aber unabhängig zu ihren<br />
unveränderten Vorgängern in der Zelle arbeiten<br />
können. Das heißt, die orthogonalen Ribosomen<br />
translatieren ausschließlich die orthogonale<br />
mRNA, die wiederrum kein Substrat für<br />
die zellulären Ribosomen ist.<br />
Die Änderung von zwei Basen in der 16S<br />
rRNA der orthogonalen Ribosomen erhöhte<br />
die Effizienz des Einbaus von nnAS gegenüber<br />
einem Stopp-Codon deutlich, was vermutlich<br />
auf eine verringerte Interaktion des<br />
mutierten Ribosoms mit dem release factor-1,<br />
einem Protein, das für die Beendigung<br />
der Translation verantwortlich ist, zurückzuführen<br />
ist. Die Mutation zweier weiterer<br />
Basen der 16S rRNA, nahe der Bindungsstelle<br />
des Anticodons der tRNAs, verbesserte<br />
die Einbaueffizienz von nnAS gegenüber<br />
Quadruplet-Codons um ein Vielfaches.<br />
Mit Hilfe dieser evolvierten Ribosomen ist es<br />
nun möglich, verschiedene Kombinationen<br />
von nnAS im selben Protein zu codieren [4].<br />
Chin und Mitarbeiter nutzten diese Komponenten,<br />
um eine Azid- und eine Alkin-<br />
Funktion im selben Protein einzubauen, die<br />
anschließend durch eine Klickreaktion eine<br />
artifizielle redoxstabile Quervernetzung bildeten.<br />
Solche Quervernetzungen könnten<br />
z. B. dazu benutzt werden, therapeutisch relevante<br />
Proteine zu stabilisieren.<br />
572 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Bioanalytik
Ready-to-use<br />
Reagenzien ...<br />
Abb. 3: Zelluläres und orthogonales Ribosom arbeiten parallel, aber unabhängig, in einer Zelle.<br />
Schwarze Pfeile zeigen starke und gestrichelte, graue Pfeile keine Interaktionen an. Wt-mRNA:<br />
Wildtyp messenger RNA, O-mRNA: orthogonale messenger RNA, Wt-rRNA: Wildtyp ribosomale<br />
RNA, O-rRNA: orthogonale ribosomale RNA.<br />
Ausblick<br />
Bisher konnten mit der Erweiterung des genetischen<br />
Codes schon viele neue Funktionalitäten<br />
in Proteine eingebaut und für verschiedenste<br />
Anwendungsbereiche genutzt<br />
werden. Trotzdem sind noch längst nicht<br />
alle Anwendungsmöglichkeiten erschlossen<br />
und für eine bessere Nutzbarkeit wäre eine<br />
größere Vielfalt an Funktionalitäten wünschenswert.<br />
Zukünftige Arbeiten in diesem Bereich<br />
können auch darauf abzielen, die vorgestellten<br />
Techniken zu nutzen, um neue Codons<br />
mit ihren dazugehörigen Synthetase/tRNA<br />
Paaren zu entwickeln und so mit Hilfe der<br />
orthogonalen Ribosomen mehrere nnAS<br />
oder andere Monomere, die nicht mit den<br />
α-L-Aminosäuren verwandt sind, in Proteine<br />
einzubauen. Die Rolle der tRNA als<br />
Adapter zwischen der Codierung des Protein<br />
durch die mRNA und der eigentlichen Proteinbiosynthese<br />
durch das Ribosom sorgt für<br />
die chemische Unabhängigkeit von Produkt<br />
und Vorlage. Diese Unabhängigkeit sollte es<br />
möglich machen auch beliebige Kombinationen<br />
von Monomeren, bis hin zu völlig<br />
nichtnatürlichen Polymeren herzustellen,<br />
ohne dabei die klassische Art der Speicherung<br />
der Bauanleitung über DNA / RNA zu<br />
verändern (Abb. 3). Die kombinierte Biosynthese<br />
könnte in der Zukunft zur Herstellung<br />
von neuen Materialien und Therapeutika<br />
Verwendung finden.<br />
Literatur<br />
[1] Neumann H.: FEBS Lett. 586, 2057–2064<br />
(2012)<br />
[2] Okuda S. et al.: Science 338F 1214–1217<br />
(2012)<br />
[3] Chakraborty A. et al.: Science 337, 591–595<br />
(2012)<br />
[4] Wang K. et al.: Angew. Chem. Int. Ed. 51,<br />
2288–2297 (2012)<br />
Kontakt |<br />
Heinz Neumann<br />
Georg-August Universität Göttingen<br />
Institut für Mikrobiologie und Genetik<br />
Göttingen<br />
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Bioanalytik<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 573
Fachartikel<br />
©<br />
Schlierner - Fotolia.com<br />
Zusammen besser als ein Tierversuch<br />
Testbatterie als Alternativmethode für Allergene<br />
Christian Walczuch, Promega; Dr. Naveed Honarvar und Dr. Robert Landsiedel, BASF<br />
Um eine allergische Reaktion der Haut<br />
beim Kontakt mit einer chemischen<br />
Substanz möglichst zu vermeiden,<br />
müssen Substanzen vorab untersucht werden.<br />
Als Alternative zum Tierversuch wird<br />
hier eine Methode vorgestellt, die drei<br />
physiologisch relevante Methoden in einer<br />
Testbatterie kombiniert: (1) Die Aktivierung<br />
von Keratinozyten durch elektrophile<br />
Substanzen oder oxidativen Stress mit Hilfe<br />
eines Luciferase-Vektors, (2) die Analyse<br />
der Peptidreaktivität in chemico und<br />
(3) die Aktivierung dendritischer Zellen<br />
infolge des Kontakts mit einem Allergen.<br />
Als natürliche Barriere zwischen dem Körper<br />
und der Umwelt wird unsere Haut ständig<br />
verschiedenen Reizen ausgesetzt. Dabei kann<br />
die Exposition mit einigen Substanzen zu einer<br />
Sensibilisierung und bei erneutem Kontakt<br />
zu einer allergischen Hautreaktion führen<br />
[1]. Während der Sensibilisierung binden<br />
allergene Stoffe an Proteine der Haut. Die so<br />
veränderten Proteine können zu Immunogenen<br />
werden und von unreifen dendritischen<br />
Zellen (DZ) der Haut aufgenommen werden.<br />
Wird gleichzeitig ein Gefahrensignal in der<br />
Haut gesandt, etwa durch eine Stressreaktion<br />
der Keratinozyten, setzt dies eine immunologische<br />
Reaktion in Gang. Die DZ reifen, wandern<br />
zu den Lymphknoten und präsentieren<br />
dort Epitope (Bruchstücke des veränderten<br />
Proteins) naiven T-Lymphozyten. In der Folge<br />
proliferieren und differenzieren die T-Lymphozyten,<br />
die speziell auf dieses Immunogen<br />
‚trainiert‘ sind. Damit ist der Organismus sensibilisiert.<br />
Bei einem weiteren Kontakt mit der<br />
Substanz greifen diese T-Zellen an und es entsteht<br />
die typische Entzündungsreaktion der<br />
Haut, die allergische Kontaktdermatitis.<br />
Derzeit wird das sensibilisierende Potential<br />
von chemischen Stoffen noch in Tierversuchen<br />
bestimmt, allen voran der lokale Lymphknotentest<br />
(local lymph node assay, LLNA).<br />
Der LLNA bestimmt die Zellproliferation aus<br />
den ableitenden Lymphknoten von Mäusen,<br />
denen die Testsubstanz auf die Haut der Ohren<br />
gebracht wurde [2]. Berücksichtigt man die<br />
Reach-Verordnung 1907/2006, die eine Charakterisierung<br />
von bis zu 30.000 Chemikalien<br />
bis 2018 vorsieht und die EU-Kosmetikverordnung<br />
1223/2009, die ein Verbot von Tierversuchen<br />
für kosmetische Rohstoffe beinhaltet,<br />
wird der akute Bedarf einer Alternativmethode<br />
in diesem Bereich offensichtlich.<br />
In vitro Testbatterie zur Untersuchung<br />
eines sensibilisierenden Potentials<br />
Die Sensibilisierung ist ein komplexer biologischer<br />
Prozess, dessen Gesamtheit sich<br />
Abb. 1: Bei Konflikten zwischen den einzelnen<br />
Tests wird der Weight-of-Evidence Ansatz<br />
angewandt (Schematische Darstellung)<br />
nicht in einem einzigen in vitro Testsystem<br />
darstellen lässt. Wichtige Schritte dieses<br />
Prozesses kann man jedoch mit individuellen<br />
in vitro Methoden untersuchen. Hierzu<br />
gehören u.a. die Bindung der Testsubstanz<br />
an körpereigene Proteine, die Reifung dendritischer<br />
Zellen und die Aktivierung von<br />
Keratinozyten.<br />
574 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Bioanalytik
Die Bindung von Testsubstanzen an Proteine<br />
wird mit dem direct peptide reactivity<br />
assay (DPRA) untersucht. Hierbei wird<br />
die Bindung der Substanz an Peptide (als<br />
Ersatz für Proteine) gemessen, indem die<br />
Peptide mit der Substanz inkubiert werden<br />
und danach das nicht gebundene Peptid<br />
bestimmt wird. Die Reifung von DZ wird<br />
mit dem sogenannten h-Clat (human-Cell<br />
Line Activation Test) oder Mmusst (modified<br />
myeloid U937 skin sensitization test) untersucht.<br />
Das Prinzip beruht auf der Messung<br />
der Expression bestimmter Oberflächenmarker<br />
(CD86 bzw. CD54) auf gereiften dendritischen<br />
Zellen THP-1 bzw. U937[3]. Die<br />
Aktivierung von Keratinozyten kann mittels<br />
keap1/Nrf2 basierten Methoden ermittelt<br />
werden, ein Beispiel ist im Folgenden<br />
beschrieben.<br />
Luciferase-Vektor als<br />
Indikator für zellulären Stress<br />
Die von der RWTH Aachen zusammen mit<br />
der BASF und dem Unternehmen Promega<br />
entwickelte Reportergenzelllinie „Lusens“<br />
wandelt elektrophilen und oxidativen Stress<br />
in der Zelle in ein Lumineszenzsignal um.<br />
Hierzu wurde ein modifizierter Luciferase-<br />
Vektor stabil in eine Keratinozyten-Zelllinie<br />
transfiziert. Der Vektor wird von dem antioxidant-response-element<br />
(ARE) kontrolliert,<br />
das ARE wird wiederum von Nrf2 aktiviert.<br />
Eine allergieauslösende Substanz kann in der<br />
Zelllinie Nrf2 freisetzen und so zu einer Expression<br />
der Luciferase führen [4]. In unserem<br />
Versuchsaufbau wurden die Lusens - Zellen<br />
für zwei Tage unter Standardbedingungen mit<br />
der Testsubstanz im Brutschrank inkubiert.<br />
Darauf folgend wurde die Luciferaseaktivität<br />
durch Zugabe eines Substrats bestimmt, das<br />
durch die Luciferase ein Lumineszenzsignal<br />
erzeugt. Eine ähnliche Methode wurde von<br />
der Schweizer Firma Givaudan entwickelt [5].<br />
Weight-of-Evidence Ansatz<br />
Der DPRA und der Lusens-Assay eignen<br />
sich gut, um Allergene mit hoher Sensitivität<br />
zu bestimmen. Daraus folgend kann<br />
man davon ausgehen, dass bei einem negativen<br />
Ergebnis im DPRA und dem entwickelten<br />
Assay mit hoher Wahrscheinlichkeit<br />
von einer nichtsensibilisierenden Substanz<br />
gesprochen werden kann. Jedoch werden<br />
manchmal auch unbedenkliche Substanzen<br />
als Allergene eingestuft. Deshalb wurde ein<br />
dritter Test, der die Reifung dendritischer<br />
Zellen misst, hinzugenommen.<br />
Stimmen die Ergebnisse der drei Tests<br />
nicht überein, wird ein Weight-of-Evidence<br />
Ansatz angewandt (Abb. 1): Mindestens zwei<br />
von drei Tests müssen positiv sein, um die<br />
Substanz als Allergen einzustufen, beziehungsweise<br />
mindestens zwei von drei Tests<br />
müssen negativ sein, um die Substanz als<br />
nicht sensibilisierend zu beurteilen.<br />
Um die Leistungsfähigkeit dieser Kombination<br />
der drei Methoden zu prüfen, wurden<br />
54 Substanzen untersucht deren allergenes<br />
Potential beim Menschen bekannt ist.<br />
Die Ergebnisse der in vitro Methoden wurden<br />
mit der tatsächlichen allergenen Wirkung<br />
am Menschen verglichen. Jeder Test<br />
allein hatte eine Vorhersagegenauigkeit um<br />
80%. Der LuSens zusammen mit den zwei<br />
anderen Methoden erreichte eine Vorhersagegenauigkeit<br />
von 94 %.<br />
Ausblick<br />
Eine Vielzahl verschiedener in vitro Methoden<br />
zur Prüfung der sensibilisierenden<br />
Wirkung wird derzeit entwickelt [1]. Da eine<br />
einzelne Methode den komplexen Prozess<br />
der Hautsensibilisierung nicht ausreichend<br />
abbilden kann, werden Kombinationen verwendet,<br />
die die einzelnen Schritte nachbilden.<br />
Die vorgestellte Testbatterie konnte für<br />
54 Substanzen die sensibilisierende Wirkung<br />
beim Menschen besser voraussagen als der<br />
gebräuchliche Tierversuch, der LLNA [6]. Sie<br />
ist schon heute einsetzbar und wurde bereits<br />
für einige Substanzbewertungen im Rahmen<br />
der europäischen Chemikalienregulierung,<br />
Reach, verwendet. Die Methoden sollen nun<br />
weiterentwickelt werden, um nicht nur zuverlässig<br />
anzeigen zu können, ob eine Substanz<br />
ein Allergen ist, sondern auch wie stark<br />
die allergene Wirkung ist.<br />
Referenzen bei den Autoren erhältlich.<br />
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Christian Walczuch<br />
Pressereferent<br />
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Bioanalytik
Fachartikel<br />
Aus zwei Photonen mach eins<br />
Photonen-aufkonvertierende Nanopartikel eröffnen neue Wege zur optischen Markierung<br />
Andreas Sedlmeier, Hans-Heiner Gorris<br />
Photonen-aufkonvertierende Nanopartikel (upconverting nanoparticles, UCNPs)<br />
bieten neue und vielversprechende Möglichkeiten zur optischen Markierung in biologischen<br />
und medizinischen Anwendungen. Aufgrund ihrer einzigartigen lumineszenten<br />
Eigenschaften lassen sich durch den Einsatz von UCNPs in biologischen Proben<br />
viele Nachteile von üblichen optischen Markierungen wie z. B. organischen Fluorophoren<br />
oder Quantenpunkten vermeiden. Diese Nanopartikel werden mit Nahinfrarot(NIR)-<br />
Licht angeregt und emittieren sichtbares Licht (Anti-Stokes Verschiebung). Durch die<br />
Anregung mit NIR-Licht wird sowohl die Eigenfluoreszenz als auch die Lichtstreuung<br />
von biologischen Materialien drastisch reduziert. Zudem wird NIR-Licht kaum von biologischen<br />
Materialien absorbiert, wodurch eine hohe Eindringtiefe der Strahlung und<br />
geringe Photoschäden an der biologischen Probe gewährleistet sind.<br />
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576 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Mikroskopie & Bildgebung
Die Emission der<br />
UCNPs ist nur von der<br />
Dotierung abhängig.<br />
Für die Beobachtung biologischer<br />
Strukturen und biochemischer<br />
Prozesse oder für bioanalytische<br />
Anwendungen werden häufig optische<br />
Markierungen eingesetzt.<br />
Auf Fluoreszenz bzw. Lumineszenz<br />
basierende Methoden haben<br />
den Vorteil, dass sie sowohl eine<br />
relativ geringe Nachweisgrenze<br />
besitzen als auch eine Bildgebung<br />
durch Fluoreszenzmikroskopie<br />
ermöglichen. Voraussetzung<br />
für eine effiziente optische<br />
Markierung ist die Verfügbarkeit<br />
von geeigneten Luminophoren.<br />
Momentan werden hierfür vor<br />
allem organische Moleküle oder<br />
Quantenpunkte verwendet, die<br />
sichtbares Licht emittieren, wenn<br />
sie mit ultraviolettem oder sichtbarem<br />
Licht angeregt werden.<br />
Während bei Quantenpunkten<br />
die Emissionswellenlänge von<br />
der Größe abhängt und sich somit<br />
Markierungen mit verschiedenen<br />
Emissionsfarben herstellen<br />
lassen, ist die Emissionswellenlänge<br />
organischer Fluorophore<br />
in einem gegebenen Lösungsmittel<br />
weitgehend konstant.<br />
Gemeinsames Merkmal dieser<br />
beiden Markierungstypen ist die<br />
Stokes-Verschiebung, d. h. das<br />
Emissionslicht ist längerwellig<br />
und somit energieärmer als das<br />
Anregungslicht. Die Anregung<br />
mit kurzwelligem Licht führt allerdings<br />
zu Eigenfluoreszenz und<br />
Lichtstreuung in biologischen<br />
Proben. Hierdurch wird insbesondere<br />
bei empfindlichen Messungen<br />
der Signalhintergrund so<br />
stark erhöht, dass es schwierig<br />
ist, das Lumineszenzsignal des<br />
Analyten vom Hintergrund zu<br />
unterscheiden. Zudem verursacht<br />
das energiereichere kurzwellige<br />
Licht stärkere Photoschäden, die<br />
sowohl die Struktur als auch die<br />
Funktion verschiedener biologischer<br />
Komponenten beeinträchtigen<br />
können.<br />
Vorteile der UCNPs<br />
Die Einschränkungen konventioneller<br />
optischer Markierungen<br />
lassen sich elegant durch<br />
die Verwendung von UCNPs<br />
vermeiden, die zwei oder mehr<br />
Photonen energieärmeren NIR-<br />
Lichts ( λ = 980 nm) absorbieren<br />
und daraufhin sichtbares<br />
Licht emittieren (Anti-Stokes-<br />
Verschiebung). Bei diesen Nanopartikeln<br />
handelt es sich um<br />
anorganische Nanokristalle<br />
mit einem Durchmesser von<br />
10 – 100 nm. Im Gegensatz zu<br />
Quantenpunkten ist die Emission<br />
der UCNPs aber nicht abhängig<br />
von ihrer Größe, sondern<br />
von der Dotierung. Sie<br />
bestehen aus einem Wirtsgitter,<br />
z. B. Oxiden oder Halogeniden,<br />
das mit genau definierten<br />
Mengen an Lanthanoid-Ionen<br />
dotiert ist. Die höchste bisher<br />
bekannte Aufkonvertierungseffizienz<br />
wird durch die Verwendung<br />
von NaYF 4 mit einer<br />
hexagonalen Kristallstruktur<br />
als Wirtsgitter erreicht (Abb.<br />
1A). Zur Dotierung werden unter<br />
anderem Ytterbium (Yb 3+ ),<br />
Erbium (Er 3+ ), Holmium (Ho 3+ )<br />
und Thulium (Tm 3+ ) verwendet.<br />
Ytterbium, das als sogenanntes<br />
Sensibilisator-Ion dient, absorbiert<br />
IR-Strahlung (ca. 980 nm),<br />
wodurch dieses Ion in einen<br />
langlebigen Übergangszustand<br />
angeregt wird. Diese Anregungsenergie<br />
wird anschließend<br />
sequentiell auf die sogenannten<br />
Aktivator-Ionen übertragen,<br />
oder die Aktivator-Ionen werden<br />
direkt angeregt. Abhängig<br />
von der Wahl des Aktivator-Ions<br />
(z. B. Erbium, Holmium oder<br />
Thulium) emittieren die UCNPs<br />
sichtbares Licht unterschiedlicher<br />
Wellenlängen. Durch eine<br />
Dotierung mit Erbium wird die<br />
Emission von grünem und rotem<br />
Licht erzielt (Abb. 1B). Holmium-dotierte<br />
UCNPs weisen<br />
ähnliche Emissionsbanden auf,<br />
wohingegen Thulium-dotierte<br />
Partikel im blauen und rotem<br />
Wellenlängenbereich emittieren<br />
[1].<br />
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Mikroskopie & Bildgebung<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 577
Fachartikel<br />
Diesen Effekt macht man sich auch bei der<br />
Zwei-Photonen-Mikroskopie zunutze, allerdings<br />
lassen sich die UCNPs unter wesentlich<br />
milderen Bedingungen anregen, sodass auf<br />
teure gepulste Laser verzichtet werden kann.<br />
Die Verwendung dieser Nanopartikel bietet<br />
eine Reihe von weiteren Vorteilen: (a) NIR-<br />
Strahlung dringt relativ tief (bis zu 5 mm)<br />
in biologisches Gewebe ein, wodurch eine<br />
Untersuchung von ganzen Geweben oder<br />
kleinen Tieren möglich ist [2]; (b) Sie weisen<br />
im Gegensatz zu organischen Fluorophoren<br />
und Quantenpunkten mehrere schmale Emissionsbanden<br />
auf, die sich spektral gut vom<br />
Anregungslicht trennen lassen; (c) Sie werden<br />
anders als organische Fluorophore selbst<br />
bei längerer oder häufiger Anregung nicht<br />
durch das Anregungslicht zerstört (kein Photobleichen),<br />
sodass sie für Langzeitstudien<br />
geeignet sind; (d) Schließlich enthalten diese<br />
Nanopartikel im Gegensatz zu Quantenpunkten<br />
keine zytotoxischen Schwermetalle [3].<br />
Abb. 1: A Photonen-aufkonvertierende Nanopartikel (UCNPs) unter dem Transmissionselektronenmikroskop.<br />
Die 12 nm-großen Partikel bestehen aus einem hexagonalen NaYF 4 -Wirtsgitter. Die<br />
Dotierung mit Ytterbium- und Erbium-Ionen ermöglicht die höchste bisher bekannte Aufkonvertierungseffizienz.<br />
B: Unter Nahinfrarot-Anregung (980 nm) emittieren diese UCNPs grünes und rotes<br />
Licht (Anti-Stokes-Verschiebung).<br />
Oberflächenfunktionalisierung<br />
von UCNPs<br />
Abb. 2: Oberflächenfunktionalisierung von UCNPs. A: Nicht kovalente Modifizierung durch Ligandenaustausch<br />
von hydrophoben Oberflächenliganden durch hydrophile Liganden, die eine<br />
weitere Kopplung an Biomoleküle wie z. B. Antikörper (blau) oder Enzyme (rot) ermöglichen. B:<br />
Beschichtung von UCNPs mit Siliziumdioxid und Silanisierung mit funktionalisierten Silanen,<br />
die für die Konjugation an Antikörper (blau) oder Enzyme (rot) geeignet sind.<br />
Bevor UCNPs für biologische oder medizinische<br />
Anwendungen einsetzbar sind, muss<br />
ihre Oberfläche möglichst einfach, reproduzierbar<br />
und schnell funktionalisierbar sein.<br />
Die Nanopartikel lassen sich am effizientesten<br />
in organischen Lösungsmitteln synthetisieren.<br />
Daher ist ihre Oberfläche häufig mit<br />
hydrophoben Liganden, wie z. B. Ölsäure,<br />
bedeckt. In wässrigen Systemen bilden sie<br />
jedoch nur dann stabile Dispersionen, wenn<br />
sie eine hydrophile Oberfläche besitzen.<br />
Eine Umwandlung der Oberflächeneigenschaften<br />
nach der Synthese kann entweder<br />
durch Ligandenaustausch der Ölsäure gegen<br />
hydrophile Oberflächenliganden oder durch<br />
Oxidation der Ölsäure erreicht werden (Abb.<br />
2A). Da die Liganden von der Partikeloberfläche<br />
dissoziieren können, sind solche Dispersionen<br />
jedoch nicht über längere Zeit<br />
stabil und es kommt leicht zur Aggregation<br />
der Partikel. Eine stabilere Art der Funktionalisierung,<br />
bietet die Umhüllung mit einer<br />
Schicht aus hydrophilem Siliziumdioxid,<br />
an dessen Oberfläche je nach Bedarf unterschiedliche<br />
funktionelle Gruppen angebunden<br />
werden können (Abb. 2B). Das Spektrum<br />
an funktionellen Gruppen für die kovalente<br />
Anheftung von Biomolekülen ist recht<br />
breit gefächert. Eine der gängigsten Methoden<br />
ist die Funktionalisierung der Oberfläche<br />
mit Carboxylatgruppen, die alleine<br />
jedoch äußerst reaktionsträge sind. Erst die<br />
Aktivierung der Carboxylatgruppen durch<br />
Bildung eines Succinimidesters ermöglicht<br />
die anschließende kovalente Kopplung an<br />
Aminogruppen z.B. von Proteinen [4] oder<br />
anderen Biomolekülen. Die gleiche Modifikation<br />
ist auch mit inverser Funktionalität<br />
möglich, d.h. bei einer Anbindung von<br />
Amin-funktionalisierten Nanopartikeln an<br />
Proteine über eine Carboxylatgruppe. Eine<br />
weitere Möglichkeit, um Proteine an die<br />
Oberfläche zu binden, besteht in der Oberflächenfunktionalisierung<br />
mit Maleimid.<br />
Diese funktionelle Gruppe bindet kovalent<br />
an die Thiolgruppen von Proteinen, die von<br />
den Seitenketten der Aminosäure Cystein<br />
bereitgestellt werden [5].<br />
Darüber hinaus kann die Oberfläche mit<br />
sogenannten bioorthogonalen Gruppen<br />
modifiziert werden. Diese Gruppen spielen<br />
in biologischen Prozessen keine Rolle und<br />
erlauben deshalb eine gezielte Kopplungsreaktion<br />
ohne unerwünschte Nebenreaktionen<br />
wie zum Beispiel Wechselwirkungen<br />
mit Biomolekülen oder Beeinträchtigungen<br />
von biochemischen Prozessen [6]. Organische<br />
Azide und Alkine sind bioorthogonale<br />
Gruppen, die sich durch die Kupfer(I)-katalysierte<br />
1,3-dipolare Cycloaddition (Huisgen-Reaktion)<br />
verknüpfen lassen. Diese<br />
Kopplung ist eine der am weitesten verwendete<br />
Form der Click-Chemie. Wenn UCNPs<br />
mit einer Azid- beziehungsweise Alkingruppe<br />
modifiziert werden, können diese<br />
Partikel nach einem Bausteinprinzip weiter<br />
funktionalisiert werden [7]. Diese „Bausteine“<br />
können einfache Moleküle sein, die<br />
die komplementäre funktionelle Gruppe tragen,<br />
aber auch verschiedene Biomoleküle<br />
wie Antikörper, Proteine oder Oligonukleotide.<br />
Dadurch können sie schnell, einfach<br />
und unter immer gleichen Reaktionsbedingungen<br />
für ihre jeweilige bioanalytische<br />
Anwendung angepasst werden.<br />
578 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013<br />
Mikroskopie & Bildgebung
Fachartikel<br />
Abb. 3: Feineinstellung der Emission von Yb 3+ /Er 3+ -dotierten UCNPs zur<br />
Mehrfachmarkierung. A: Die grüne Emission wird in 10 Stufen gelöscht<br />
(I code ), indem der Farbstoff Rhodamin B in unterschiedlichen Konzentrationen<br />
an die Oberfläche der UCNPs gebunden wird. Die rote Emission<br />
wird dagegen nicht von Rhodamin B gelöscht und dient als konstanter<br />
Referenzwert (I ref ). Der Auftrag von -log (I code /I ref ) gegen die Farbstoffkonzentration<br />
ergibt einen linearen Zusammenhang. B: Anstelle der grünen<br />
Emission kann auch die rote Emission durch den Farbstoff S 0378 stufenweise<br />
eingestellt werden. In diesem Fall dient die grüne Emission als<br />
Referenzwert. Abbildung modifiziert nach Ref. [11].<br />
UCNPs in der Bioanalytik<br />
und Medizin<br />
UCNPs wurden bereits erfolgreich<br />
mit Biomolekülen wie Proteine<br />
oder kurze Oligonukleotidsequenzen<br />
funktionalisiert. Die<br />
Modifikation mit Antikörpern ist<br />
wichtig für verschiedene biologische<br />
oder medizinische Anwendungen,<br />
wie zum Beispiel Immunoassays<br />
für den Nachweis von<br />
Antigenen oder Pathogenen. Homogene<br />
Immunoassays, bei denen<br />
alle Reaktionsschritte in Lösung<br />
erfolgen, lassen sich durch<br />
Verwendung des sogenannten<br />
Aufkonvertierung-Fluoreszenzenergietransfer<br />
(kurz: engl.<br />
UC-FRET) durchführen. Hierbei<br />
fungieren die Nanopartikel als<br />
Donoren, deren Emissionslicht<br />
von organischen Fluorophoren<br />
gelöscht wird, sobald der Analyt<br />
vom Antikörper auf dem UCNP<br />
gebunden wird [8]. Mit Antikörpern<br />
modifiziert eignen sie sich<br />
außerdem zur Markierung und<br />
Bildgebung von Zellstrukturen.<br />
Weil NIR-Licht nur geringfügig<br />
von biologischen Materialien<br />
absorbiert wird, ist sogar die Darstellung<br />
von vollständigen Gewebestrukturen<br />
möglich, wobei<br />
eine gute Unterscheidung vom<br />
Hintergrund bzw. von nicht markierten<br />
Strukturen gewährleistet<br />
ist [9]. Eine Mehrfach- bzw. Multiplex-Markierung<br />
wird erreicht<br />
[10], indem man die Intensität<br />
einer Emissionsbande gezielt<br />
durch die Beschichtung der Nanopartikel<br />
mit einem organischen<br />
Farbstoff einstellt, während<br />
eine weitere Bande als konstanter<br />
Referenzwert dient [11]<br />
(Abb. 3). Aus dem Verhältnis der<br />
Intensitäten beider Emissionsbanden<br />
ergibt sich ein „ratiometrischer<br />
Wert“, der unabhängig<br />
von Schwankungen in der Intensität<br />
des Anregungslichts oder<br />
der Sensitivität der Kamera ist.<br />
Durch Verwendung unterschiedlicher<br />
Farbstoffkonzentrationen<br />
können UCNPs synthetisiert<br />
werden, die sich anhand ihres<br />
Emissionsmusters identifizieren<br />
lassen. Außerdem können sie<br />
auch als Nano thermometer eingesetzt<br />
werden, da die Intensität<br />
ihrer Emissionsbanden stark von<br />
der Temperatur abhängt [12].<br />
Diese Temperaturabhängigkeit<br />
der einzelnen Emissionsbanden<br />
ist verschieden stark ausgeprägt,<br />
so dass diese für eine ratiometrische<br />
Temperaturbestimmung<br />
einsetzbar sind.<br />
Referenzen unter<br />
http://bit.ly/Gorris-<br />
Referenzen<br />
Bevor das Potential dieser<br />
Partikel voll ausgeschöpft werden<br />
kann, gilt es noch einige<br />
Hürden zu überwinden. So ist<br />
die kommerzielle Verfügbarkeit<br />
von monodispersen und stabilen<br />
UCNPs begrenzt und es sind noch<br />
keine Messgeräte mit eingebauter<br />
NIR-Anregung auf dem Markt<br />
erhältlich. Wenn diese Probleme<br />
erst einmal beseitigt sind, steht<br />
einer weiteren Verbreitung dieser<br />
neuen optischen Markierung in<br />
biologischen und medizinischen<br />
Anwendungen nichts mehr im<br />
Wege.<br />
Danksagung<br />
Wir danken Dr. Stefan Wilhelm<br />
für die Synthese von UCNPs<br />
und die elektronenmikroskopische<br />
Aufnahme in Abb. 1A.<br />
Literatur ist unter:<br />
http://bit.ly/Gorris-Referenzen<br />
erhältlich.<br />
Kontakt |<br />
Dr. Hans-Heiner Gorris<br />
Institut für Analytische Chemie,<br />
Chemo- und Biosensorik<br />
Universität Regensburg<br />
Tel.: 0941/943-4015<br />
hans-heiner.gorris@ur.de<br />
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Mikroskopie & Bildgebung<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 579
Fachartikel<br />
Wie sehen Pflanzen blaues Licht?<br />
Die Lichtsensoren der Pflanze<br />
Prof. Dr. Bernhard Dick<br />
Zeitaufgelöste Spektroskopie ist ein<br />
entscheidendes Hilfsmittel zur Aufklärung<br />
der Funktion von Lichtsensoren<br />
in Pflanzen und Tieren. Ein neuartiges<br />
Verfahren kann simultan die zeitlich und<br />
spektral aufgelöste Absorption im sichtbaren<br />
Spektralbereich messen. Damit werden<br />
die Photozyklen von Rezeptorproteinen<br />
aus Pflanzen und Grünalgen untersucht.<br />
Die Erkenntnisse finden Anwendung für<br />
die Entwicklung von Photokatalysatoren.<br />
Abb. 1: Struktur der LOV1-Domäne aus der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii.<br />
Der Chromophor FMN ist durch Wasserstoffbrücken nicht-kovalent im Protein gebunden.<br />
©<br />
S_E - Fotolia.com<br />
580 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Spektroskopie
Fachartikel<br />
Wer eine Zimmerpflanze an seinem Fenster<br />
stehen hat, hat es bestimmt schon mal beobachtet:<br />
Die Pflanze wächst so, dass nach<br />
einigen Wochen alle Blätter zum Fenster gerichtet<br />
sind. Pflanzen haben zwar keine Augen,<br />
aber sie besitzen offensichtlich Sensoren<br />
für Licht. So können sie ihre Blätter zum<br />
Licht wenden (Phototropismus). Keimlinge<br />
wachsen zunächst unter der Erde bis zur<br />
Oberfläche, sobald sie aber ans Licht kommen,<br />
schalten sie um auf die Produktion von<br />
grünen Blättern. Grünalgen und andere Mikroorganismen<br />
können ihren Stoffwechsel je<br />
nach den Lichtverhältnissen zwischen Photosynthese<br />
und Atmung umschalten. Diese<br />
Funktionen erfordern einen Lichtsensor, der<br />
nach Lichtanregung z. B. ein Enzym aktiviert<br />
oder ein Gen reguliert.<br />
Die Lichtsensoren der Pflanze<br />
Alle diese Sensoren bestehen aus einer Proteindomäne<br />
und einem Farbstoff, dem sogenannten<br />
Chromophor. Proteine vermitteln<br />
die enzymatische Funktion, die durch Licht<br />
geschaltet werden soll. Da Proteine (wie der<br />
alte Name Eiweiß schon andeutet) sichtbares<br />
Licht nicht absorbieren, braucht es einen<br />
Farbstoff als Cofaktor. In den Augen<br />
der Tiere ist dies das Retinalmolekül, das<br />
als positiv geladene Schiffsche Base an eine<br />
Aminosäure eines Rhodopsin-Proteins kovalent<br />
gebunden ist. Je nach Art und Position<br />
des negativ geladenen Gegenions und der<br />
jeweiligen Protein umgebung lässt sich die<br />
Absorptionsbande des Retinals über den gesamten<br />
sichtbaren Spektralbereich verschieben.<br />
Rhodopsine können daher als Sensoren<br />
für Licht aller Farben fungieren.<br />
In den 1990er Jahren wurden in Pflanzen<br />
Lichtsensoren entdeckt, die ganz anders aufgebaut<br />
sind [1]. Diese enthalten als Chromophor<br />
ein Flavin-Molekül, meistens in Form eines<br />
Flavinmononukleotids (FMN) oder als Flavin-<br />
Adenin-Dinucleotid (FAD). Beide Moleküle<br />
waren bereits lange vorher als Redox-Cofaktoren<br />
in vielen Proteinen bekannt. Dass sie auch<br />
als Lichtsensoren funktionieren können, war<br />
überraschend. Denn alle bis dahin bekannten<br />
biologischen Lichtsensoren benutzen als photochemische<br />
Primärreaktion eine cis / trans-<br />
Isomerisierung einer Doppelbindung. Dies ist<br />
nicht nur bei Retinal so, sondern auch in den<br />
Phytochromen und dem Photoactive Yellow<br />
Protein (PYP), die ebenfalls in Pflanzen vorkommen.<br />
Eine cis/trans-Isomerisierung ist<br />
aber in Flavinen nicht möglich.<br />
Flavinhaltige Photorezeptoren<br />
Bisher sind drei Familien von flavinhaltigen<br />
Photorezeptoren entdeckt worden, die<br />
als LOV-Domänen, BLUF-Domänen, und<br />
Cryptochrome bezeichnet werden [2]. Von<br />
diesen ist der Reaktionsmechanismus in den<br />
LOV-Domänen bisher am besten aufgeklärt.<br />
Die Abkürzung LOV steht für Light-Oxygen-<br />
Voltage und zeigt an, dass Proteindomänen<br />
dieses Typs auch in Sensoren für Sauerstoff<br />
und elektrisches Potential vorkommen. Die<br />
Proteinstruktur der LOV1-Domäne aus der<br />
Grünalge Chlamydomonas reinhardtii ist in<br />
Abbildung 1 schematisch dargestellt: Jede<br />
LOV-Domäne enthält ein FMN-Molekül, das<br />
nicht-kovalent gebunden ist. Es kann nur<br />
blaues Licht mit Wellenlängen unterhalb von<br />
ca. 470 nm absorbieren, ist also für grünes<br />
und rotes Licht unempfindlich. Deshalb werden<br />
diese Sensoren auch als Blaulichtsensoren<br />
bezeichnet. Abbildung 2 zeigt den typischen<br />
Photozyklus einer LOV-Domäne [3].<br />
Nach Anregung mit blauem Licht geht das<br />
Flavin zunächst in den angeregten Singulett-<br />
Zustand über. Dieser kann die Energie entweder<br />
innerhalb von ca. 3 ns durch Abstrahlen<br />
von grüner Fluoreszenz wieder abgeben, oder<br />
er geht in den Triplett-Zustand über, der in<br />
Wasser eine Lebensdauer von etwa 200 µs hat.<br />
In der LOV-Domäne aber bildet er innerhalb<br />
von etwa 800 ns eine kovalente Bindung mit<br />
Abb. 2: Photozyklus einer LOV-Domäne sowie<br />
die Strukturen von Dunkelzustand und Signalzustand.<br />
dem Schwefelatom eines Cysteins aus. Dadurch<br />
wird das π-Elektronensystem des Flavins<br />
unterbrochen, und die Absorptionsbande<br />
verschiebt sich von 447 nm nach 390 nm.<br />
Dies ist der Signalzustand der LOV-Domäne,<br />
der thermisch wieder in den Dunkelzustand<br />
zurückkehrt. Dies kann allerdings in einigen<br />
Organismen mehrere Minuten, in manchen<br />
sogar bis zu Stunden dauern.<br />
Das schärfste ICP aller Zeiten<br />
Das Hochleistungs-ICP-Spektrometer SPECTRO ARCOS<br />
Das ICP-Spektrometer SPECTRO ARCOS erfasst das zu<br />
messende Spektrum mit nie dagewesenen Leistungsmerkmalen:<br />
Die Auflösung beträgt im gesamten Hauptarbeitsbereich von<br />
130 bis 340 nm durchgehend 8,5 Pikometer – bei höheren<br />
Wellenlängen bis 770 nm 15 Pikometer – und ermöglicht damit<br />
ungewöhnlich scharfe Peaks, eine unerreichte Empfindlichkeit<br />
und höchste Präzision.<br />
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Spektroskopie<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 581
Fachartikel<br />
Datenmatrices messen<br />
Abb. 3: Schema des experimentellen Aufbaus<br />
mit Streakkamera und eine Datenmatrix in<br />
Falschfarbendarstellung.<br />
Transiente Spektroskopie misst die Absorption<br />
A(t,λ) einer Probe als Funktion der Zeit<br />
t und der Wellenlänge λ. Die Analyse dieser<br />
Daten liefert die Spektren der Produkte und<br />
Intermediate und deren zeitliche Abfolge<br />
(Kinetik). Hierfür wird die Probe zunächst<br />
mit einem kurzen Laserpuls angeregt. Misst<br />
man dann für eine festgehaltene Wellenlänge<br />
die Absorption als Funktion der Zeit erhält<br />
man die Kinetik bei dieser Wellenlänge.<br />
Um auch die spektrale Information zu bekommen,<br />
muss man diese Messung für viele<br />
Wellenlängen wiederholen. Es gibt auch<br />
Methoden, die ein ganzes Spektrum bei einer<br />
festen Zeit messen können. Auch hier<br />
sind viele Messungen nötig, um die volle<br />
Information bei allen Wellenlängen zu allen<br />
Zeiten zu erhalten. Wenn die Probe aber<br />
eine sehr lange Zykluszeit hat, oder nur eine<br />
sehr geringe Probenmenge zur Verfügung<br />
steht, sind so viele wiederholte Messungen<br />
nicht möglich. Für diese Situation haben<br />
wir eine Methode entwickelt [4], welche bei<br />
jeder Anregung der Probe die komplette Datenmatrix<br />
messen kann. Abbildung 3 zeigt<br />
ein Schema dieser Apparatur. Herzstück ist<br />
die Kombination aus einem Spektrographen<br />
und einer Streakkamera. Der Spektrograph<br />
zerlegt das Messlicht zunächst spektral, so<br />
dass die verschiedenen Farben nebeneinander<br />
am Ausgang ankommen. Die Streakkamera<br />
zerlegt dieses Licht zeitlich in einer<br />
Richtung senkrecht zur spektralen Zerlegung.<br />
Das Ergebnis einer solchen Messung<br />
ist eine rechteckige Datenmatrix, in der die<br />
Zeitachse von oben nach unten und die<br />
spektrale Achse von links nach rechts verläuft.<br />
Eine solche Datenmatrix ist in Abbildung<br />
3 in Falschfarbendarstellung zu sehen.<br />
Die Messung wurde an der LOV1 Domäne<br />
der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii<br />
durchgeführt, in welcher vorher das reaktive<br />
Cystein C durch ein inaktives Glycin<br />
G ersetzt wurde. Das ursprüngliche Cystein<br />
sitzt in der Aminosäuresequenz der LOV-<br />
Domäne an der Position 57. Man nennt das<br />
modifizierte LOV Protein daher LOV-C57G<br />
Mutante.<br />
Gelbe und rote Bereiche zeigen in der<br />
Falschfarbendarstellung positive Absorption<br />
an, d.h., die Probe absorbiert hier nach<br />
der Laseranregung stärker als vorher. Eine<br />
Abnahme an Absorption ist grün bzw. blau<br />
dargestellt. Sie entsteht durch Verbrauch der<br />
Ausgangsverbindung oder durch Emission<br />
von Fluoreszenzlicht. Man erkennt deutlich<br />
einen schmalen horizontalen Streifen im<br />
Bereich 500 – 600 nm mit negativer Intensität,<br />
der nur kurz nach der Laseranregung<br />
(t = 0) existiert. Zu späteren Zeiten (d. h.<br />
weiter unten im Bild) erkennt man positive<br />
Absorption bei 500 – 700 nm und 380<br />
nm sowie negative Absorption (grün) bei<br />
450 nm. Die Analyse dieser Daten mit speziellen<br />
Computerprogrammen ergibt zwei<br />
Spektren: Das erste, das zu einer Zeitkonstante<br />
von ca. 40 ns gehört, hat eine negative<br />
Bande bei 520 nm und entspricht der Fluoreszenz<br />
des angeregten Flavin-Singulettzustands.<br />
Das zweite gehört zu einer Zeitkonstante<br />
von 30 µs und zeigt eine positive<br />
Bande bei 715 nm und eine negative Bande<br />
bei 447 nm. Das bedeutet, dass der angeregte<br />
Triplettzustand (715 nm) mit einer<br />
Zeitkonstante von 30 µs zerfällt und dabei<br />
in den Grundzustand (447 nm) zurückkehrt.<br />
Da in dieser Mutante der LOV-Domäne das<br />
reaktive Cystein fehlt, entsteht im Photozyklus<br />
sozusagen ein Kurzschluss, und der<br />
Signalzustand wird nicht gebildet. Dies<br />
entspricht der gestrichelten Linie in Abbildung<br />
2. Messungen mit anderen Mutanten,<br />
in denen andere Aminosäuren in der LOV<br />
Domäne ausgetauscht wurden, erlauben es,<br />
Mehr Informationen<br />
zum Thema:<br />
www.git-labor.de<br />
den Photozyklus zu verändern. Aus den<br />
Messungen an solchen LOV-Mutanten entsteht<br />
dann ein Gesamtbild der Abläufe im<br />
natürlichen Protein.<br />
Gibt man z. B. zu der oben genannten<br />
LOV-C57G Probe ein Reduktionsmittel,<br />
dann bildet sich nach Anregung mit<br />
blauem Licht das Radikal FMNH·. Offensichtlich<br />
hat das FMN im angeregten Triplett-Zustand<br />
dem Reduktionsmittel ein<br />
Elektron entrissen und wurde anschließend<br />
durch ein Proton neutralisiert. Der angeregte<br />
Triplett-Zustand des Flavins ist also<br />
ein gutes Oxidationsmittel! Solche Messungen<br />
liefern daher nicht nur Erkenntnisse<br />
über biologische Phänomene. Sie haben<br />
inzwischen auch zu der Entwicklung neuartiger<br />
Katalysatoren geführt, welche<br />
Lichtenergie in chemische Reaktionen einbringen<br />
können [5]. Solche Photokatalysatoren<br />
werden in Regensburg in einem<br />
von der DFG geförderten Graduiertenkolleg<br />
interdisziplinär erforscht [6].<br />
Referenzen<br />
[1] Christie J.M. et al.: Science 1998, 282, 1698–<br />
1701.<br />
[2] van der Horst M. A. und Hellingwerf K. J.:<br />
Acc. Chem. Res., 2004, 37, 13.<br />
[3] Kottke T. et al.:Biophys. J., 2003, 84, 1192.<br />
[4] Kutta R.-J. et al.: Appl. Phys. B. 2013, 111,<br />
203<br />
[5] Megerle U. et al.: Phys. Chem. Chem. Phys.<br />
2011, 13, 8869<br />
[6] http://www.chemie.uni-regensburg.de/<br />
fakultaet/forschung/grk1626/<br />
Kontakt |<br />
Prof. Dr. Bernhard Dick<br />
Institut für Physikalische und Theoretische Chemie<br />
Universität Regensburg<br />
Tel.: 0941/943-4487<br />
bernhard.dick@chemie.uni-r.de<br />
www-dick.chemie.uni-r.de<br />
Zusatzinformationen:<br />
http://bit.ly/Spektroskopie<br />
582 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Spektroskopie
Fachartikel<br />
Elementanalyse von Gesteinsproben<br />
Analyse vor Ort mit einem portablen Röntgenfluoreszenzspektrometer<br />
Dirk Wissmann<br />
©<br />
Anna - Fotolia.com<br />
Die Bestimmung der Elementzusammensetzung<br />
in Proben aus Geologie<br />
und Prospektion wird durch<br />
verschiedenste Rahmenbedingungen erschwert.<br />
Ein wichtiges Anliegen besteht<br />
darin, Analysenergebnisse vor Ort zur Verfügung<br />
zu haben. Werden die genommenen<br />
Proben in ein Labor geschickt, kann dies zu<br />
erheblichen Verzögerungen führen. Einige<br />
Vorhaben können dadurch sogar unpraktikabel<br />
oder unmöglich werden. Analytische<br />
Ergebnisse in Echtzeit sind für viele Einsätze<br />
von signifikanter Bedeutung. Dies ist<br />
das ideale Einsatzgebiet für ein portables<br />
Röntgenfluoreszenz (RFA)-Analysengerät.<br />
Eine typische Aufgabenstellung ist die Untersuchung<br />
von Gesteinsproben im Bereich<br />
der Erkundung von Lagerstätten, die unkonventionelle<br />
Gas- und Ölvorkommen enthalten.<br />
Bei diesen Untersuchungen müssen<br />
häufig viele Proben analysiert werden, um<br />
die Richtung der Bohrung zu steuern. Wichtig<br />
ist es, auch anhand der Elementzusammensetzung<br />
zu entscheiden, ob die Bohrung<br />
sich weiterhin in der interessanten Gesteinsschicht<br />
befindet. Dafür werden Diagramme<br />
erstellt, die ähnlich dem in Abbildung 1 wieder<br />
gegebenen sind.<br />
Eine schnelle und genaue Aussage vor<br />
Ort kann Kosten sparen helfen und zusätzlich<br />
den Einsatz anderer Ressourcen minimieren.<br />
Abhängig von der Applikation sind<br />
verschiedenste Elemente im Spurenbereich,<br />
aber auch Haupt- und Nebenbestandteile der<br />
genommenen Proben von Interesse.<br />
Bei den Spurenelementen kommt es dabei<br />
typischerweise auf Unterscheidungen im mg/<br />
kg Bereich an, die üblicherweise nur im Labor<br />
erreicht werden können. Die Entwicklung des<br />
hier vorgestellten portablen RFA Geräts Spectroscout<br />
orientierte sich an diesen Bedürfnissen.<br />
Nach Trocknung und Aufmahlen der<br />
Gesteinsprobe kann diese direkt vor Ort untersucht<br />
werden. Die Genauigkeit der Analysen<br />
ist für viele Proben und viele Elemente mit der<br />
einer Laboranalyse vergleichbar.<br />
Ein portables RFA Gerät<br />
Für eine optimale Anregung der Elemente in<br />
der Probe ist das Gerät mit einer Röntgenröhre<br />
(Leistung von max.10 Watt) ausgestattet.<br />
Abhängig von den betrachteten Elementen<br />
kann die Anregungsstrahlung durch den<br />
Einsatz von Filtern optimiert werden.<br />
Die getrocknete und gemahlene Pulverprobe<br />
wird in einer RFA Probenküvette in das<br />
Gerät platziert, dabei wird der Messbereich<br />
zur Analyse der „leichten“ Elemente wie z. B.<br />
Na und Mg evakuiert. Um Effekte durch Inhomogenitäten<br />
in der Probe zu reduzieren, wird<br />
diese während der Messung gedreht.<br />
Die Röntgenfluoreszenzstrahlung wird<br />
mit Hilfe eines hochauflösenden Silizium-<br />
Drift-Detektors (SDD) erfasst.<br />
Alle Komponenten des Geräts sind in<br />
einem kleinen, robusten Gehäuse mit einem<br />
Footprint von 31 cm x 31 cm und einer<br />
Transporthöhe von 27 cm untergebracht und<br />
das Gerät wiegt ca. 12 kg. Die Messparameter<br />
sind in Tabelle 1 wiedergegeben.<br />
Abb. 1: Beispieldiagramm<br />
für die<br />
Elementzusammensetzung<br />
einer<br />
Gesteinsschicht-<br />
Bohrung.<br />
Mobile Analysesysteme<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 583
Fachartikel<br />
Probenvorbereitung<br />
Für die Analyse unbekannter Proben muss<br />
das Material getrocknet und zu einem Pulver<br />
mit einer Korngröße < 60 µm gemahlen<br />
werden. Eine Masse von ca. 10,6 g des<br />
Pulvers wird dann zur Untersuchung in<br />
eine RFA-Küvette mit Durchmesser 40 mm<br />
gegeben, alternativ können auch kleinere<br />
Küvetten mit Durchmesser 32 mm und entsprechend<br />
weniger Material eingesetzt werden.<br />
Die Analysenseite der Küvetten wird<br />
mit einer 4 µm dicken Polypropylenfolie<br />
verschlossen.<br />
Kalibration<br />
Zur Kalibration und zur Validierung des Verfahrens<br />
werden internationale Referenzmaterialien<br />
verschiedenster Anbieten wie NIST,<br />
IRMM, USGS, CRPG, GBW, AMIS, SARM<br />
und anderen verwendet.<br />
Absorptions- und Sekundäranregungseffekte<br />
in der Probe werden bei der Berechnung<br />
der Konzentrationen mit einem Fundamentalparameterprogramm<br />
korrigiert. Der Einfluss<br />
der für die RFA nicht analysierbaren Bestandteile<br />
wie Kohlenstoff, CO 2 (z. B. in Kalkstein<br />
und Dolomit) und Kristallwasser werden nach<br />
einer Bestimmung des Massenschwächungskoeffizienten<br />
mittels der Compton-gestreuten<br />
Röhrenstrahlung berücksichtigt. Mit dem<br />
beschriebenen Analysenverfahren lassen sich<br />
sowohl oxidische als auch sulfidische Proben<br />
untersuchen, ohne dass zusätzliche Angaben<br />
für die Berechnung notwendig sind.<br />
Für das Element Barium (Abb. 2) ist<br />
exemplarisch die Korrelationen der Kalibration<br />
dargestellt. Die Korrelation der Kalibration<br />
für das Element Chrom (Abb. 3) und<br />
Thorium (Abb. 4) können online unter bit.ly/<br />
<strong>GIT</strong>-RFA eingesehen werden.<br />
Zur Bestimmung der Nachweisgrenzen<br />
wurde eine reine Quarzprobe 10fach analysiert.<br />
Die absolute Standardabweichung der<br />
Intensität wurde in einer „Region of Interest“<br />
(ROI) im Bereich der Fluoreszenzlinie bei<br />
einer Breite von 1.1 FWHM bestimmt. Die<br />
Nachweisgrenzen, in Abbildung 5 wiedergegeben,<br />
wurden dann anhand der folgenden<br />
Gleichung berechnet:<br />
Abb. 2: Korrelation Barium in logarithmischer Skalierung (Korrelationskoeffizient: 0,9999).<br />
Abb. 5: Spectroscout Geo (500/150/150 s). NWG in mg/kg in SiO 2 matrix, Messzeit 15 Minuten<br />
pro Probe.<br />
Alternativ kann zur Bestimmung der Nachweisgrenze<br />
auch eine geeignete Standardprobe<br />
untersucht werden. Dabei sollte die<br />
Konzentration des Elements, für das die<br />
Nachweisgrenze bestimmt werden soll, im<br />
Bereich 10* NWG liegen.<br />
Die angegebenen Nachweisgrenzen gelten<br />
für eine reine Quarzmatrix. Konzentrationen<br />
anderer Elemente können diese<br />
negativ beeinflussen. Dies gilt insbesondere<br />
dann, wenn Fluoreszenzlinien zweier<br />
Elemente nahe beieinander liegen (z.B. Co<br />
neben hohen Gehalten von Fe).<br />
Elementbereich<br />
Röhrenspannung/kV<br />
Na – Cl 11 150<br />
K – Zn; Hf - W 35 150<br />
Ga – Ce; Hg - U 50 500<br />
Tab. 1: Messbedingungen<br />
Messzeit/s<br />
Die Genauigkeit in der Bestimmung der<br />
Konzentrationen der “leichten” Elemente Na,<br />
Mg, Al, Si, P und S ist durch Korngrößenund<br />
mineralogische Effekte limitiert.<br />
3* ASD<br />
NWG =<br />
t * S<br />
L<br />
(Gleichung1)<br />
Validierung<br />
ASD: ASD : Absolute AbsoluteStandardabweichung der der Intensität Zur Verifizierung in einem ROI der der Kalibration Breite des Geräts<br />
Intensität (1,1* in FWHM) einem ROI im Bereich der Breite der Fluoreszenzlinie (1,1* wurde eine desReihe Elements, weiterer bestimmt zertifizierter Proben<br />
FWHM)<br />
aus<br />
im<br />
der<br />
Bereich<br />
10fach<br />
der<br />
wiederholten<br />
Fluoreszenzlinie<br />
Messung<br />
des<br />
einer<br />
analysiert.<br />
reinen<br />
Exemplarisch<br />
Quarzprobe<br />
sind in den folgenden<br />
Elements, bestimmt aus der 10fach wiederholten<br />
t<br />
Tabellen die Ergebnisse der Analysen der Probe<br />
GSP-2, im Vergleich zu den Angaben des<br />
L<br />
: Messung Livezeit in einer s reinen Quarzprobe<br />
S : Empfindlichkeit in cps/( mg/kg)<br />
Zertifikats wiedergegeben (Tab. 2). Die Proben<br />
t L : Livezeit in s<br />
S : Empfindlichkeit in cps/ (mg/kg)<br />
GSS-8 (Tab. 3) und AGV-2 (Tab. 4) können online<br />
unter bit.ly/<strong>GIT</strong>-RFA eingesehen werden.<br />
Präzision<br />
Die Präzision der Analyse mit dem hier vorgestellten<br />
Gerät wurde durch eine 14fach wiederholte<br />
Analyse des Referenzmaterials AC-E<br />
untersucht. Tabelle 5 zeigt die Mittelwerte der<br />
Analysenergebnisse, deren Standardabweichung<br />
ASD, die relative Standardabweichung<br />
RSD sowie auch den Vergleich zu den Angaben<br />
des Zertifikats.<br />
584 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013<br />
Mobile Analysesysteme
Fachartikel<br />
Element / Analyse Zertifikat<br />
Oxid<br />
Na 2 O 2,6 ± 0,1 2,78 ± 0,09 %<br />
MgO 1,36 ± 0,04 0,96 ± 0,03 %<br />
Al 2 O 3 13,6 ± 0,04 14,9 ± 0,2 %<br />
SiO 2 66,3 ± 0,1 66,6 ± 0,8 %<br />
P 2 O 5 0,28 ± 0,01 0,29 ± 0,02 %<br />
K 2 O 5,25 ± 0,04 5,38 ± 0,14 %<br />
CaO 2,08 ± 0,04 2,10 ± 0,06 %<br />
Ti 3969 ± 46 4000 ± 100 mg/kg<br />
V 52 ± 12 52 ± 4 mg/kg<br />
Cr 27 ± 2 20 ± 6 mg/kg<br />
Mn 323 ± 6 320 ± 20 mg/kg<br />
Fe 2 O 3 4,76 ± 0,02 4,90 ± 0,16 %<br />
Co < 16 7,3 ± 0,8 mg/kg<br />
Ni 15 ± 1 17 ± 2 mg/kg<br />
Cu 39 ± 1 43 ± 4 mg/kg<br />
Zn 116 ± 2 120 ± 10 mg/kg<br />
Ga 19 ± 1 22 ± 2 mg/kg<br />
Rb 242 ± 1 245 ± 7 mg/kg<br />
Sr 248 ± 1 240 ± 10 mg/kg<br />
Y 28,8 ± 0,6 28 ± 2 mg/kg<br />
Zr 545 ± 1 550 ± 30 mg/kg<br />
Nb 27,6 ± 0,4 27 ± 2 mg/kg<br />
Mo < 0,6 2,1 ± 0,6 mg/kg<br />
Cs < 5 1,2 ± 0,1 mg/kg<br />
Ba 1278 ± 8 1340 ± 44 mg/kg<br />
La 155 ± 10 180 ± 12 mg/kg<br />
Ce 343 ± 10 410 ± 30 mg/kg<br />
Hf 9 ± 1 14 ± 1 mg/kg<br />
Tl 1,7 ± 0,4 1,1 mg/kg<br />
Pb 47 ± 1 42 ± 3 mg/kg<br />
Th 112 ± 1 105 ± 8 mg/kg<br />
U 2,8 ± 1 2,40 ± 0,19 mg/kg<br />
Tab. 2: Analysenergebnisse mit Angabe des statistischen<br />
Fehlers (95 % Vertrauensintervall) der<br />
Analyse für die Probe USGS GSP-2 Granodiorite,<br />
Silver Plume, Colorado, kursiv gedruckte<br />
Angaben sind Informationswerte des Zertifikats.<br />
Element/<br />
Oxid<br />
Mittelwert<br />
ASD<br />
(1s)<br />
RSD<br />
% (1s)<br />
Zertifikat<br />
Na 2 O 6,20 ± 0,06 1 6,54 ± 0,04 %<br />
MgO 0,04 ± 0,01 25 0,03 ± 0,01 %<br />
Al 2 O 3 12,80 ± 0,05 0,4 14,7 ± 0,05 %<br />
SiO 2 67,80 ± 0,2 0,3 70,35 ± 0,07 %<br />
P 2 O 5 0,02 ± 0,003 2,5 0,014 ± 0,004 %<br />
K 2 O 4,29 ± 0,03 0,6 4,49 ± 0,02 %<br />
CaO 0,38 ± 0,01 3 0,34 ± 0,02 %<br />
Ti 500 ± 23,4 4,7 660 ± 120 mg/kg<br />
V 11 ± 3,3 29 3 ± 1 mg/kg<br />
MnO 583 ± 8,1 1,4 580 ± 20 mg/kg<br />
Fe 2 O 3 2,46 ± 0,03 1,1 2,53 ± 0,06 %<br />
Ni 4 ± 0,6 14 1,5 ± 0,5 mg/kg<br />
Cu 2 ± 0,6 26 4 ± 0,9 mg/kg<br />
Zn 210 ± 1,5 0,7 224 ± 6 mg/kg<br />
Ga 40,0 ± 0,5 1,3 39 ± 3,7 mg/kg<br />
Br 0,7 ± 0,1 17 0,5 mg/kg<br />
Rb 149 ± 1,4 0,9 152 ± 2,1 mg/kg<br />
Sr 3,8 ± 0,1 3,7 3 ± 0,8 mg/kg<br />
Y 198 ± 1,3 0,7 184 ± 5 mg/kg<br />
Zr 834 ± 6,5 0,8 780 ± 20 mg/kg<br />
Nb 114 ± 0,7 0,6 110 ± 5 mg/kg<br />
Sn 8 ± 2,4 30 13 ± 4 mg/kg<br />
Ba 59 ± 4,9 8,3 55 ± 5 mg/kg<br />
La 75 ± 5,2 6,9 59 ± 2 mg/kg<br />
Ce 213 ± 7,8 3,7 154 ± 4,7 mg/kg<br />
Hf 21 ± 0,6 2,8 27,9 ± 1,4 mg/kg<br />
Ta 9 ± 2,0 23 6,4 ± 0,3 mg/kg<br />
W 5 ± 1,3 26 1,5 ± 0,4 mg/kg<br />
Tl 0,7 ± 0,1 13 0,9 mg/kg<br />
Pb 42,1 ± 0,5 1,1 39 ± 3 mg/kg<br />
Th 20,9 ± 0,3 1,7 18,5 ± 0,7 mg/kg<br />
U 5,6 ± 0,3 5,8 4,6 ± 0,46 mg/kg<br />
Tab. 5: Ergebnisse der Wiederholbarkeitsuntersuchung anhand des Referenzmaterials CNRS<br />
AC-E Granite kursiv gedruckte Angaben sind Informationswerte des Zertifikats. Konzentrationen<br />
im Bereich < 3*NWG sind in grau gekennzeichnet.<br />
Zusammenfassung<br />
Das portable RFA Spektrometer Spectroscout<br />
erreicht für die Aufgabenstellung<br />
der vor Ort Analyse von Gesteinsproben<br />
sehr gute Nachweisgrenzen für wichtige<br />
Spurenelemente. Die Kalibration umfasst<br />
einen weiten Element- und Konzentrationsbereich<br />
und die Validierung zeigt das Potential<br />
in der Quantifizierung der wichtigen<br />
Elemente.<br />
Da auch die Probenvorbereitung einfach<br />
vor Ort durchgeführt werden kann, ist dieses<br />
System gut für eine Analytik vor Ort<br />
geeignet. Dadurch werden zeitnah Analysenergebnisse<br />
verfügbar, die dann auch<br />
schnelle Entscheidung über den Fortgang<br />
der Untersuchungen ermöglichen. Durch die<br />
kurze Reaktionszeit kann der Einsatz von<br />
Ressourcen optimiert und Kosten gesenkt<br />
werden.<br />
Mehr Informationen<br />
zum Thema:<br />
http://bit.ly/<strong>GIT</strong>-Spectro<br />
Kontakt |<br />
Dirk Wissmann<br />
Produktmanager RFA-Spektrometer<br />
Spectro Analytical Instruments GmbH<br />
Kleve, Deutschland<br />
dirk.wissmann@ametek.com<br />
www.spectro.com<br />
Zusatzmaterial:<br />
Abb. 3, 4 und Tab. 3, 4 unter:<br />
http://bit.ly/<strong>GIT</strong>-RFA<br />
Mobile Analysesysteme<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 585
Fachartikel<br />
Tributylzinn in Gesamtwasserproben<br />
Entwicklung eines Referenzverfahrens für die EU-Wasserrahmenrichtlinie<br />
Janine Richter, Ina Fettig, Christian Piechotta, Rosemarie Philipp und Norbert Jakubowski<br />
Organozinnverbindungen sind eine<br />
weitverbreitete Klasse von Umweltschadstoffen,<br />
die zur Belastung<br />
von Oberflächengewässern und der aquatischen<br />
Ökosysteme in den letzten Jahrzehnten<br />
beigetragen haben. Dabei weisen<br />
Organozinnverbindungen eine Vielfalt an<br />
physikalischen und chemischen Eigenschaften<br />
auf, die verschiedenste Einsatzmöglichkeiten<br />
in Industrie und Landwirtschaft<br />
ermöglichen.<br />
Der Eintrag in die Umwelt ist hauptsächlich<br />
anthropogenen Ursprungs. Am populärsten<br />
sind die Nutzung als Zusatz in Antifoulinganstrichen<br />
für Schiffe, Additive in Polymeren,<br />
Holzschutzmittel, Fungizide und<br />
Insektizide. Seit 2003 ist die bedeutendste<br />
Organozinnverbindung Tributylzinn (TBT)<br />
in Antifoulingfarben in der EU zwar verboten<br />
und auch andere Anwendungen sind<br />
beschränkt oder rückläufig, dennoch ist<br />
sie weitverbreitet und in Oberflächengewässern,<br />
Biota, Schlamm und Sedimenten<br />
nachweisbar.<br />
Folgen des Eintrags von TBT<br />
Es ist bekannt, dass Organozinnverbindungen<br />
und insbesondere TBT toxische Wirkung<br />
auf die aquatische Umwelt zeigen. Aufgrund<br />
seines hohen ökologischen Schädigungspotentials<br />
zählt TBT zu den stärksten bekannten<br />
Umweltgiften. Schon im unteren ppt-<br />
Bereich führt TBT zu akuten Vergiftungen<br />
von Algen, Weichtieren wie Muscheln und<br />
Fischlarven. Als Folge einer TBT-Belastung<br />
kommt es unter anderem zu Schalendeformationen,<br />
DNA-Schädigung, Beeinträchtigung<br />
der Geschlechtsbildung und des<br />
Wachstums. Auch das Imposex-Phänomen,<br />
bei dem das Geschlecht gegensätzlich zum<br />
bestehenden verändert wird, ist eine Folge<br />
des Kontakts der Weichtiere mit TBT. Das<br />
Umweltgift greift dabei in das Hormonsystem<br />
von Schnecken und Austern ein. TBT<br />
ist die bisher einzig bekannte androgen<br />
wirkende Substanz, d. h. es kann zu einer<br />
Vermännlichung von weiblichen Schnecken<br />
kommen.<br />
Für den Menschen stellen die Zinnverbindungen<br />
ebenfalls eine Gefahr dar, da sie<br />
durch Akkumulation in den aquatischen<br />
Lebewesen in die Nahrungskette gelangen<br />
können. Auch die Kontamination von<br />
Trinkwasser ist eine mögliche Quelle zur<br />
Aufnahme der Schadstoffe. Akute Vergiftungen<br />
durch Tributylzinn können beim<br />
Menschen zu Atemnot, Herzversagen und<br />
Gehirnblutungen führen. Als Folge einer<br />
chronischen Aufnahme kann das menschliche<br />
Immunsystem geschädigt werden,<br />
dabei werden die Funktionen der Immunzellen<br />
gestört. Triorganozinnverbindungen<br />
verursachen bei Säugern zudem hämatologische<br />
Veränderungen und haben Effekte<br />
auf verschiedene endokrine Organe. Auch<br />
der Verdacht der Kanzerogenität besteht für<br />
Tributylzinn.<br />
Anforderungen an das Referenzverfahren<br />
Die Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)<br />
2000/60/EG ist eine gesetzgebende Richtlinie,<br />
deren angestrebtes Ziel der Schutz der<br />
Binnen- und Küstenwasserqualität innerhalb<br />
der Europäischen Union ist. Um die Wasserqualität<br />
zu überwachen und zu beurteilen,<br />
wurden prioritäre Schadstoffe und zugehörige<br />
Grenzwerte festgelegt. Für diese Umweltschadstoffe<br />
müssen vergleichbare und<br />
rückführbare Messwerte innerhalb Europas<br />
bereitgestellt werden um eine hohe Wasserqualität<br />
nach den Maßgaben der WRRL zu<br />
erreichen. Dies kann aber nur durch Referenzmethoden<br />
ermöglicht werden, die als<br />
Referenzpunkte für die Umsetzung einer<br />
rückführbaren Infrastruktur dienen.<br />
In einem europäischen Forschungsprojekt<br />
des European Metrology Research Programmes<br />
(EMRP) sollen solche analytische<br />
Methoden für die quantitative Bestimmung<br />
ausgewählter prioritärer Stoffe entwickelt<br />
und validiert werden. Diese müssen in der<br />
Lage sein, die geforderten geringen Umweltqualitätsnormen<br />
(UQN) der WRRL in Gesamtwasserproben<br />
von Grund-, Oberflächenund<br />
Küstenwasser bestimmen zu können.<br />
Das gemeinsame Forschungsprojekt ENV08<br />
„Traceable measurements for monitoring critical<br />
pollutants under the European Water<br />
Framework Directive 2000/60/EC” setzt seinen<br />
Fokus dafür auf die drei Analyten bzw.<br />
Analytgruppen: Tributylzinn (TBT), polybromierte<br />
Diphenylether (PBDE) und ausge-<br />
586 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Element- & Spurenanalytik
Fachartikel<br />
Die Entwicklung einer Referenzmethode zur Analyse<br />
von Tributylzinn […] ist eine große Herausforderung<br />
wählte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe<br />
(PAH). Die Methodenentwicklung<br />
umfasst dabei die Präparation und<br />
Charakterisierung von geeigneten Kalibrier-<br />
und isotopenmarkierten Standardsubstanzen,<br />
die Entwicklung von Extraktionsund<br />
Aufkonzentrationsverfahren, wie der<br />
Flüssig-Flüssig-, der Festphasen- und der<br />
Festphasenmikroextraktion. Die Entwicklung<br />
einer Isotopenverdünnungsanalyse zur<br />
Quantifizierung von TBT und der PBDEs ist<br />
ebenfalls ein Ziel des Projekts.<br />
Tributylzinn ist aufgrund seiner toxischen<br />
Eigenschaften einer der prioritär gefährlichen<br />
Stoffe, die in die Wasserrahmenrichtlinie aufgenommen<br />
wurden. Die festlegte jährliche<br />
Umweltqualitätsnorm (JD-UQN) liegt für TBT<br />
bei 0,2 ng l -1 (TBT als Kation). Die Bestimmungsgrenze,<br />
die von einer Analysemethode<br />
erreicht werden muss, sollte bei 30 % des<br />
UQN-Wertes liegen um verlässliche Ergebnisse<br />
zu produzieren. Die zu entwickelnde<br />
Methode soll eine Bestimmungsgrenze von<br />
0,06 ng l -1 (TBT als Kation) aufweisen. Diese<br />
Werte sind deutlich niedriger angesetzt als<br />
für andere Substanzen, die in der WRRL aufgenommen<br />
wurden, daher existieren derzeit<br />
keine geeigneten standardisierten Methoden.<br />
Stabilität und Abbau von TBT<br />
Kenntnisse und systematische Untersuchungen<br />
zur Wechselwirkung und Verteilung eines<br />
Schadstoffes in der Umwelt sind neben<br />
der Entwicklung von geeigneten Analyseverfahren<br />
ebenfalls zur Erhaltung und zum<br />
Erreichen guter Wasserqualität notwendig.<br />
Eine entscheidende Eigenschaft eines Umweltschadstoffes<br />
ist seine Stabilität in unterschiedlichen<br />
Medien. In Süßwasser wurden<br />
Halbwertszeiten für TBT von sechs Wochen<br />
bis zu fünf Monaten beobachtet. In Meerwasser<br />
hingeben konnte ein Abbau schon<br />
nach sechs Stunden bestimmt werden. Die<br />
Abbauprodukte von Tributylzinn sind nicht<br />
in der WRRL erfasst. Die Abbau- und Transformationsvorgänge<br />
sind jedoch von großem<br />
Interesse, da diese stark von den gegebenen<br />
Umweltfaktoren abhängig sind und<br />
zur Beschreibung der TBT-Stabilität und des<br />
Element- & Spurenanalytik<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 587
Fachartikel<br />
Verbleibs in der Umwelt beitragen. Abbauund<br />
Transformationsprozesse können chemisch,<br />
physikalisch oder biologisch induziert<br />
sein. Die Photolyse durch Sonnenlicht<br />
ist einer der schnellsten Wege des Abbaus<br />
von Organozinnverbindungen. Thermische<br />
Zersetzung ist erst ab einer Temperatur von<br />
200 °C möglich, sodass Organozinnverbindungen<br />
unter Umweltbedingungen als thermisch<br />
stabil gelten. Bakterien können einen<br />
biologisch induzierten Abbau oder eine<br />
Transformation herbeiführen. Mikroorganismen<br />
tragen somit zu einem großen Anteil<br />
zum Abbau in aquatischen Systemen bei.<br />
Ein weiterer Umweltfaktor, der die Stabilität<br />
und Transformation von Organozinnverbindungen<br />
beeinflusst, ist organische Materie.<br />
Viele natürliche Wasserproben sind reich<br />
an organischer Substanz. Den Hauptbestandteil<br />
des gelösten organischen Kohlenstoffs<br />
(DOC) in Gewässern bilden die Huminstoffe<br />
bzw. Humin- und Fulvinsäuren. Diese können<br />
Organozinnverbindungen komplexieren.<br />
Die Affinität zur Adsorption an organischem<br />
Material der Zinnverbindungen steigt mit<br />
abnehmender Anzahl an Butylgruppen. Neben<br />
den starken Wechselwirkungen mit gelöster<br />
oder partikulärer organischer Substanz zeigen<br />
Organozinnverbindungen ein hohes Adsorptionspotential<br />
an Sedimenten und Böden. Die<br />
Halbwertszeiten in diesen Umweltkompartimenten<br />
können mehrere Jahre betragen.<br />
Im Rahmen des EMRP-Projektes sollen<br />
Wasserproben analysiert werden, die verschiedene<br />
Konzentrationen an Huminstoffen und<br />
Schwebstoffen enthalten. Ein weiterer Aspekt<br />
des Projektes ist die Entwicklung von Konzepten<br />
für Wasser-Referenzmaterialien, die die<br />
Zielanalyten TBT, PBDEs und PAHs enthalten.<br />
Analyse von Gesamtwasserproben<br />
In den letzten Jahrzehnten wurde eine Vielzahl<br />
von Methoden zur Analyse von Tributylzinn<br />
in Wasserproben entwickelt. Bevorzugt<br />
genutzt werden Gaschromatographie<br />
(GC) und Flüssigchromatographie (HPLC)<br />
gekoppelt mit selektiven Detektionsmöglichkeiten.<br />
Als Detektoren dienen dabei die<br />
konventionelle Massenspektrometrie (MS<br />
oder MS/MS), der Atomemissionsdetektor<br />
(AED), der Flammenphotometrische Detektor<br />
(FPD) und die induktiv gekoppelte<br />
Plasmamassenspektrometrie (ICP-MS). Bestehende<br />
Analyseverfahren zur Bestimmung<br />
von Tributylzinn erreichen Nachweisgrenzen<br />
von 10 ng l -1 . Aufgrund des niedrigen<br />
UQN-Wertes der Wasserrahmenrichtlinie für<br />
Tributylzinn besteht der Bedarf einer sensitiveren<br />
hochselektiven Analysemethode.<br />
Die Analyse mittels Kopplungstechniken<br />
in denen die Gaschromatographie eingesetzt<br />
wird, ist das am häufigsten genutzte<br />
Verfahren, da im Gegensatz zur HPLC mittels<br />
GC wenige ng l -1 TBT in verschiedenen<br />
Umweltproben nachgewiesen werden können.<br />
Für die gaschromatographische Analyse<br />
müssen die polaren ionischen Zinnspezies<br />
derivatisiert werden. Möglichkeiten zur<br />
Derivatisierung bieten die Umsetzung mit<br />
Grinardreagent oder Natriumtetrahydroborat,<br />
-methylborat und -ethylborat, die die<br />
ionischen Verbindungen alkylieren. Letzteres<br />
hat sich in den letzen Jahren zur Methode<br />
der Wahl entwickelt, da die Probenvorbereitung<br />
schnell und einfach abläuft und eine in<br />
situ-Umsetzung möglich ist. Die ethylierten<br />
thermisch stabilen Organozinnverbindungen<br />
werden aus einer wässrigen Probe mittels<br />
n-Hexan oder Isooctan extrahiert und<br />
können anschließend direkt analysiert werden.<br />
Die höchste Empfindlichkeit wird derzeit<br />
mittels GC-ICP-MS erzielt.<br />
Viele Extraktionsmöglichkeiten zur Aufkonzentration<br />
des Analyten und Abtrennung<br />
störender Matrix sind bekannt. Die Flüssig-<br />
Flüssig-Extraktion (LLE) ist eine etablierte<br />
Methode und mit geringem Materialaufwand<br />
und hoher Effizienz durchführbar. Neuere<br />
Abwandlungen sind die disperse Flüssig-Flüssig-Mikroextraktion<br />
(DLLME) und<br />
die Single-Drop-Mikroextraktion (SDME).<br />
Die Festphasenmikroextraktion (SPME) ist<br />
eine weitverbreitete online-Methode zur<br />
Extraktion der Organozinnverbindungen.<br />
Geringe Reproduzierbarkeiten und die Notwenigkeit<br />
einer speziellen Apparatur limitieren<br />
die guten Ergebnisse dieses Verfahrens.<br />
Auf einem ähnlichen Prinzip wie SPME<br />
basiert die Extraktion mittels eines sorbensummantelten<br />
Magnetrührstabes (SBSE). Die<br />
Festphasenextraktion (SPE), bei der ein großes<br />
Probenvolumen extrahiert werden kann,<br />
zeigt eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber<br />
Mehr Informationen<br />
zum Thema:<br />
http://bit.ly/16VZhTM<br />
anderen Extraktionsmethoden wie der LLE.<br />
Sie ist jedoch im Vergleich weniger robust.<br />
Für die Zinnanalytik sind SPE-Kartuschen<br />
und Disks mit unterschiedlichen Adsorbermaterialien<br />
erhältlich.<br />
Die Entwicklung einer Referenzmethode<br />
zur Analyse von Tributylzinn in einfachen,<br />
aber auch komplexen, Wasserproben ist eine<br />
große Herausforderung. Nicht nur die niedrige<br />
geforderte Bestimmungsgrenze, die die<br />
Methode erreichen muss, sondern auch die<br />
Anwendbarkeit auf ungefilterte Gesamtwasserproben<br />
macht es schwierig, auf etablierte<br />
Verfahren zurückzugreifen. Die Adsorption<br />
des Analyten an Schwebstoffe und Huminsäuren<br />
oder auch Sedimentbestandteile<br />
erschwert die quantitative Bestimmung. Für<br />
diesen Fall bietet die Isotopenverdünnungsanalyse<br />
eine sehr gute Möglichkeit, auch in<br />
matrixbelasteten Proben eine korrekte Quantifizierung<br />
zu erreichen. Dafür sind geeignete<br />
hochreine Isotopenstandards notwendig. Die<br />
Entwicklung einer Methode bestehend aus<br />
einer Kombination von Extraktions- und<br />
Anreicherungsschritten und die anschließende<br />
Analyse mittels hochselektiver empfindlicher<br />
Techniken, wie der GC-ICP-MS,<br />
sind das Ziel um die Vorgaben der Wasserrahmenrichtline<br />
zu erfüllen.<br />
Danksagung<br />
Das Projekt ENV08 erhält finanzielle Unterstützung<br />
durch die Europäische Union und<br />
die am European Metrology Research Programm<br />
beteiligten Länder.<br />
Kontakt |<br />
Janine Richter<br />
BAM Bundesanstalt für Materialforschung<br />
und –prüfung<br />
Berlin, Germany<br />
Tel.: 030/8104-5755<br />
janine.richter@bam.de<br />
Informationen zur<br />
BAM:<br />
www.bam.de<br />
588 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Element- & Spurenanalytik
Marktplatz<br />
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Eine präzise Messung von Partikelgrößen<br />
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ml-Behälter stehen zur Verfügung<br />
zur vollständigen Probenzuführung,<br />
automatischen Dispergierung,<br />
Messung und Reinigung.<br />
Dazu kommen die vollständige<br />
Probenzuführung über Kipp-Funktion,<br />
programmierbare Ausspülfunktion<br />
für jeden Behälter sowie<br />
die automatische SOP-Steuerung<br />
aller Funktionsabläufe und die<br />
Nachrüstbarkeit für die Nass-<br />
Dispergiereinheit des Herstellers.<br />
Der Autosampler des Unternehmens<br />
kann mit beiden Modellen<br />
des Messgerätes kombiniert werden:<br />
Die Variante 22 Microtec plus<br />
ist ein Allround-Laser mit einem<br />
Messbereich von 0.08 – 2000 µm.<br />
22 Nanotec Plus ist ein High-end-<br />
Gerät für Messungen bis in den<br />
Nanobereich.<br />
Fritsch GmbH<br />
Tel.: 06784/70-146<br />
koehler@fritsch.de<br />
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Nach dem Einschalten<br />
erscheint auf dem Touch-Screen<br />
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Temperierung auf Basis des<br />
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Messtemperatur, z. B.<br />
20 °C oder 25 °C bringt. Beibehalten<br />
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Stickstoff, Luft, Helium, Wasserstoff,<br />
Kohlendioxid, Sauerstoff,<br />
Argon und Argon / 5 %<br />
Methan<br />
▪▪<br />
Messauflösung von 0,1 ml / min<br />
▪▪<br />
Messbereich von 0,1 bis 500 ml/<br />
min (0,1 – 275 ml / Min für CO 2 );<br />
Messgenauigkeit 2,5 % oder 0,4<br />
ml / min<br />
▪▪<br />
Eichung zurückverfolgbar zu<br />
den UKAS Standards<br />
Ellutia GmbH & Co. KG<br />
Kassel, Deutschland<br />
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www.ellutia.com<br />
Produkte<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 589
Neuheiten auf der Biotechnica<br />
Präsentation auf 260 m 2<br />
Auf der diesjährigen Fachmesse „Biotechnica“ in Hannover präsentiert Eppendorf vom 08.-10. Oktober<br />
seine Produktneuheiten ebenso wie das umfangreiche Produktportfolio auf insgesamt 260 m 2 .<br />
Die Biotechnica ist das Messe- und Kongress-<br />
Event für Europas Biotechnologie, Life Science<br />
und Labortechnik. Sie zeigt, was moderne Biotechnologie<br />
heute und in Zukunft für alle Lebensbereiche<br />
leisten kann. Der Schwerpunkt<br />
der diesjährigen Veranstaltung ist das Thema<br />
Bioökonomie.<br />
Eppendorf, der Technologiepartner der Life-<br />
Science-Branche stellt in diesem Rahmen fünf<br />
innovative Produktneuheiten vor. Dazu gehört<br />
die Pipette Reference 2, die Multipette M4 sowie<br />
eine neue Mischer Generation bestehend aus<br />
vier Geräten. Auch im Bereich der Bioprozess-<br />
Technologie präsentiert das Unternehmen aktuelle<br />
Innovationen. Der neue ein Liter Einweg-<br />
Bioreaktor Bioblu 1 erweitert die bestehende<br />
Bioblu Familie und das Dasbox Mini-Bioreaktor<br />
System zeigt sich in neuem Design. Als Messehighlight<br />
wird das neue 5 ml Tube im kompletten<br />
System präsentiert.<br />
Der Missing Link<br />
Wenn Anwender mit Proben im Bereich zwischen<br />
2 und 5 ml arbeiten, haben sie oft keine<br />
andere Wahl, als Gefäße zu verwenden, die ei-<br />
gentlich für größere Volumina ausgelegt sind,<br />
typischerweise 15 ml konische Schraubdeckelgefäße.<br />
Die neuen Eppendorf Tubes 5.0 ml bieten<br />
nun den ‘Missing Link’, eine Lösung für Proben<br />
bis zu 5 ml (Abb. 1). Die Gefäße bieten eine praktische,<br />
einfache und ergonomische Einhand-Bedienung<br />
durch einen Schnappdeckelverschluss<br />
und eine kompakte, konische Form. So wird<br />
das Kontaminationsrisiko eliminiert, das bei der<br />
Probenverarbeitung kleiner Volumina in großen<br />
Gefäßen entsteht.<br />
Pipettenportfolio erweitert<br />
Die Reference 2 Pipette (Abb. 2) ist neu in der<br />
Auswahl an Liquid Handling Instrumenten eingeführt<br />
und ist die Nachfolgerpipette der Reference<br />
Pipette; sie erweitert die Serie mit neuem<br />
Design, vermindertem Gewicht und geringen<br />
Bedienkräften sowie mit Multikanalversionen.<br />
Die Pipette erzielt die genauen Ergebnisse bei<br />
gleichzeitig robuster und verlässlicher Bedienung<br />
sowie optimalem Anwenderschutz.<br />
Die Multipette M4 kann mit neun verschiedenen<br />
Größen der Eppendorf Combitips advanced<br />
betrieben werden (Abb. 3). Ein integrierter<br />
Sensor erkennt die Combitips automatisch, zeigt<br />
das eingestellte Dispensiervolumen in einem<br />
leicht ablesbaren Display an und macht manuelle<br />
Volumenberechnungen überflüssig. Darüber<br />
hinaus kann der neue zentrale Abwurf mit nur<br />
einer Hand bedient werden, so dass der Spitzenabwurf<br />
berührungslos ohne jegliche Kontaminationsgefahr<br />
erfolgt.<br />
Da es für jeden der neun Combitips 20 Volumeneinstellungen<br />
gibt, kann diese Pipette Volumina<br />
von 1 µl bis 10 ml dispensieren und bis zu<br />
100 Dispensierungen ohne Nachfüllen ausführen.<br />
Dies ist erheblich mehr als bei vergleichbaren,<br />
auf dem Markt erhältlichen Handdispensern.<br />
Ein integrierter Schrittzähler zeigt die Anzahl der<br />
ausgeführten Schritte an, so dass der Anwender<br />
seine Arbeit im Falle einer Unterbrechung beim<br />
Pipettieren zweifelsfrei fortsetzen kann.<br />
Mit vielen Talenten<br />
Bereits seit der Einführung ihrer ersten Mixerund<br />
Thermostat-Modelle im Jahr 1964 setzt<br />
Eppendorf Maßstäbe im Bereich der Misch- und<br />
Temperaturkontrolltechnologie für Volumina im<br />
Mikroliterbereich. Dank kontinuierlicher Weiter-<br />
Abb. 1: Das Eppendorf System 5.0 ml System füllt<br />
die Lücke in der Probenvorbereitung und -Lagerung<br />
www.eppendorf.de/5ml<br />
Abb. 2: Die Pipette Reference 2 bietet<br />
Genauigkeit und Zuverlässigkeit für wertvolle<br />
Untersuchungen<br />
www.eppendorf.com/reference2<br />
Abb. 3: Die Multipette M4 ist das neueste<br />
Nachfolgemodell in Eppendorfs Handdispenser<br />
Produktpalette für serielles Pipettieren<br />
www.eppendorf.de/m4<br />
590 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Anzeige
Eppendorf auf der Biotechnica Halle 9, Stand F09<br />
entwicklung steht nun eine neue Generation der<br />
Temperatur- und Mischgeräte bereit, die nicht<br />
nur mit ihren Mischresultaten und Temperatur-<br />
Management überzeugt sondern auch mit Ergonomie<br />
und einfacher Bedienung, die für die<br />
Routine in einem aktiven Labor unabdingbar<br />
sind (Abb. 4).<br />
Die sehr guten Mischresultate der neuen<br />
Eppendorf Thermomixer C, F1.5 und FP („zweiin-eins“<br />
Geräte für gleichzeitiges Mischen und<br />
Temperieren) beruhen auf der 2DMix-Control-<br />
Technologie. Diese Technologie garantiert effizientes<br />
und zuverlässiges Mischen in Sekundenschnelle,<br />
jetzt auch für das 96- und 384-Well<br />
Plattenformat. Kontrollierte kreisförmige Bewegungen<br />
erzielen eine gründliche Durchmischung<br />
von Flüssigkeiten, sogar kleinster Volumina,<br />
während die Anti-Spill-Technologie eine<br />
Benetzung der Gefäßdeckel und somit Kreuzkontaminationen<br />
verhindert.<br />
Für die Temperaturkontrolle führt Eppendorf<br />
das sogenannte Thermotop ein, einen beheizten<br />
Deckel mit condens.protect Technologie. Dieser<br />
einfach zu bedienende Verschluss schützt zuverlässig<br />
vor der Entstehung von Kondensation<br />
an Gefäßdeckel und -wand und unterstützt zusätzlich<br />
die Temperaturhomogenität der Thermoblöcke,<br />
um genaue Reaktionsbedingungen zu<br />
gewährleisten. Die einfache, kabellose Handhabung<br />
sowie die automatische Erkennung machen<br />
das Eppendorf Thermotop unentbehrlich<br />
für optimale Resultate.<br />
Zuwachs in der Einweg-Bioreaktoren-<br />
Familie<br />
Mit den neuen Einweg-Bioreaktoren Bioblu 1c<br />
für die Zellkultur und Bioblu 1f für mikrobielle<br />
Anwendungen erweitert das Unternehmen die<br />
Bioblu-Familie von gerührten Festwand- Einweg-Bioreaktoren<br />
(Abb. 5). Die ein Liter Gefäße<br />
schließen dabei die Lücke zwischen den Bioblu<br />
0.3c/f Mini-Einweg-Bioreaktoren und den 3l<br />
Gefäßen Bioblu 3c. Für Anwender aus der Zellkultur,<br />
die die Vorzüge der Einweg-Technologie<br />
mit den bewährten Eigenschaften des Rührkessel-Designs<br />
verbinden möchten, steht nun ein<br />
umfassendes Portfolio an gerührten Festwand-<br />
Bioreaktoren mit Arbeitsvolumen von 100 ml –<br />
40 l zur Verfügung.<br />
Die Bioblu 1 c/f Einweg-Bioreaktoren wurden<br />
speziell für die Nutzung mit Dasgip parallelen<br />
Bioreaktor Systemen entwickelt und eignen<br />
sich hervorragend dafür, die vielfältigen Herausforderungen<br />
der Bioprozessentwicklung zu<br />
meistern. Mit den Dasgip Systemen können 4,<br />
8 und mehr Bioreaktoren gleichzeitig betrieben<br />
werden. Sowohl bei der Kultivierung von tierischen<br />
und humanen Zellen wie auch bei mikrobiellen<br />
Anwendungen mit Bakterien und Hefen<br />
profitieren Nutzer von der Parallelisierung ihrer<br />
Prozesse. Zuverlässig vergleichbare Ergebnisse<br />
durch präzise Prozesssteuerung, Zeitersparnis<br />
durch die Kombination von parallelisierten Arbeitsabläufen<br />
und minimierten Rüstzeiten der<br />
Einweg-Bioreaktoren sowie effektive Bioprozessplanung<br />
beschleunigen die Bioprozessentwicklung<br />
nachhaltig.<br />
Kontakt |<br />
Eppendorf Vertrieb Deutschland GmbH<br />
Tel.: 01803/25-5911*<br />
vertrieb@eppendorf.de<br />
www.eppendorf.de<br />
*0,09/Min aus dem Festnetz,<br />
Mobilfunk max. 0,42/Min<br />
Abb. 4: Eine neue Generation der Temperatur- und Mischgeräte.<br />
www.eppendorf.de/thermomixer-c<br />
Abb. 5: Die Einweg-Bioreaktoren-Familie wächst.<br />
www.eppendorf.de/DASGIP<br />
Anzeige<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 591
Marktplatz<br />
Schnell im Nahen Infrarot<br />
Basler Ace Gige und die Camera-<br />
Link CMOS-Kameras mit NIRoptimierten<br />
2 und 4 Megapixel<br />
CMOSIS-Sensoren liefern bis zu<br />
340 Bilder/s und eignen sich besonders<br />
bei der Inspektion von<br />
Obst und Gemüse zur Erkennung<br />
von schadhaften Stellen mithilfe<br />
ortsauflösender Spektroskopie.<br />
Durch die CMOS-Technologie ist<br />
eine erhöhte Empfindlichkeit der<br />
Sensoren im Nahen-Infrarot Bereich<br />
durch das Aufbringen einer<br />
dickeren Substratschicht deutlich<br />
einfacher und kostengünstiger zu<br />
realisieren als mit der bisherigen<br />
CCD-Technologie. Die Ace NIR-<br />
Kameras liefern im Bereich von<br />
850 nm noch eine Quanteneffizienz<br />
von rund 40%. Dies ist im<br />
Vergleich zu den nicht-NIR-optimierten<br />
Sensoren eine Verdopplung<br />
der Empfindlichkeit für diese<br />
Wellenlänge, so der Hersteller.<br />
Rauscher GmbH<br />
Tel.: 08142/44841-0<br />
info@rauscher.de<br />
www.rauscher.de<br />
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Wippenventil in Impulsausführung<br />
Bürkert hat ein Wippenventil in<br />
Impulsausführung (bistabil) auf<br />
den Markt gebracht. Die Impuls-<br />
Variante des Typs 6624 ermöglicht<br />
auf kleinstem Bauraum erhebliche<br />
Energieeinsparungen gegenüber<br />
monostabilen Ventilen und<br />
bietet sehr gute Spülbarkeit. Das<br />
neue Ventil verbraucht nach dem<br />
Schaltvorgang keinen Strom, was<br />
sich durch die Funktionsweise erklärt:<br />
Ein Standard-Wippenventil<br />
verfügt über zwei Sitze, die unter<br />
Stromeinwirkung geöffnet oder<br />
geschlossen werden. Sie fallen jedoch<br />
in ihren Ursprungszustand<br />
zurück, sobald der Strom abbricht.<br />
Anders bei der Impulsvariante:<br />
Hier wird lediglich ein Stromimpuls<br />
genutzt, um einen Sitz z. B. zu<br />
öffnen – danach hält er auch ohne<br />
Stromzufuhr die Position. Dies wird<br />
über einen Permanent-Magneten<br />
ermöglicht, der den Eisenkern des<br />
Wippenventils anzieht.<br />
Bürkert Fluid Control Systems<br />
Tel.: 07940/1091-111<br />
info@buerkert.de<br />
www.buerkert.de<br />
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Schaufenster |<br />
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Effiziente Bioprozessentwicklung<br />
Der 2mag Bioreactor 48 ist ein<br />
neu entwickelter, sehr platzsparender<br />
und bedienfreundlicher<br />
Bioreaktorblock mit 48 parallelisierten<br />
Minireaktoren. Die hohe<br />
Parallelisierung und Miniaturisierung<br />
ermöglichen eine effiziente<br />
Prozessentwicklung, wodurch sowohl<br />
Entwicklungszeiten als auch<br />
Entwicklungskosten deutlich reduziert<br />
werden können.<br />
Der Reaktor zeichnet sich besonders<br />
durch die präzise Temperaturregelung,<br />
den genau<br />
kontrollierbaren Drehzahlbereich<br />
sowie die nicht-invasive Echtzeitmessung<br />
von pH und Gelöst-<br />
Sauerstoff aus. Die Begasung und<br />
Durchmischung der einzelnen<br />
Reaktionsgefäße erfolgt durch<br />
gasinduzierende, induktiv angetriebene<br />
Magnetrührorgane. Die<br />
sterile Kopfraumbegasung mit variablem<br />
Volumenstrom verhindert<br />
Kreuz- und Fremdkontaminationen<br />
und ermöglicht die Kultivierung<br />
von aeroben sowie anaeroben<br />
Mikroorganismen.<br />
Präzise definierte verfahrenstechnische<br />
Parameter und der zu<br />
klassischen Rührkesselreaktoren<br />
vergleichbare Leistungs- und<br />
Sauerstoffeintrag gewährleisten<br />
eine einfache und zugleich zuverlässige<br />
Skalierung der Ergebnisse.<br />
Neben dem Betrieb als Standalone<br />
kann der Bioreactor 48 auch<br />
vollautomatisiert durch Integration<br />
in einen Pipettierroboter betrieben<br />
werden.<br />
Alleinstellungsmerkmale<br />
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48 parallelisierte Bioreaktoren<br />
mit einem Arbeitsvolumen von<br />
8-15 ml<br />
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Vergleichbare Leistungs- und<br />
Sauerstoffeinträge zu klassischen<br />
Rührkesselreaktoren<br />
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Zuverlässige Skalierung der<br />
Ergebnisse<br />
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Nicht-invasive pH und DO Messung<br />
info@2mag.de<br />
www.2mag.de<br />
592 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Produkte
Verschraubungen für Gewebeschläuche<br />
RCT präsentiert ein neues Standardprogramm<br />
von Kunststoffverschraubungen für<br />
gewebeverstärkte Schläuche aus den Werkstoffen<br />
PP (Polypropylen) sowie PVDF (Polyvinylidenfluorid).<br />
Die Verbinder wurden ausschließlich für<br />
dickwandige Schläuche entwickelt, um so<br />
den Aufgaben in der Prozesstechnik, der Verfahrenstechnik,<br />
der Chemietechnik sowie im<br />
Maschinenbau gerecht zu werden. Die Produktionswerkstoffe,<br />
aus denen<br />
die Fittings produziert werden,<br />
sind chemisch resistent, temperaturstabil<br />
und biokompatibel.<br />
Die Verschraubungen<br />
werden als gerade Verbinder,<br />
Eckverbinder, T-Verbinder wie<br />
auch Einschraubverbinder mit unterschiedlichen<br />
Gewinden angeboten.<br />
Das Gesamtprogramm der Schlauchverbindungstechnik<br />
finden Sie in den Handbüchern<br />
Thomafluid-II und III.<br />
RCT Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.<br />
Tel.: 06221/3125-0<br />
rct@rct-online.de<br />
www.rct-online.de<br />
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TecLabS –<br />
Service, der<br />
begeistert.<br />
TOC-Analytik<br />
Analytik Jena hat einen korrosionsbeständigen<br />
Focus Radiation NDIR-Detektor eingeführt, der<br />
verlässliche Ergebnisse und hohe Stabilität gewährleistet.<br />
Im Detektor wird die IR-Strahlung<br />
mithilfe einer hochwertigen Optik auf den Mikrodetektor<br />
fokussiert. Die dabei erhaltene Strahlungsdichte<br />
übertrifft klassische Detektoren um<br />
ein Vielfaches. Energieverluste wie bei korrosionsanfälligen<br />
Reflexionsdetektoren entfallen.<br />
Die hohe Empfindlichkeit und Langzeitstabilität<br />
Temperaturüberwachung in Behältern<br />
Datatrace von CIK Solutions Datenlogger sind<br />
autarke, hochpräzise Edelstahl-Datenlogger die<br />
in kritischen Produktions- und Qualitätssicherungsprozessen<br />
eingesetzt werden,<br />
um Verarbeitungstemperaturen lückenlos<br />
aufzuzeichnen. Gerade in kritischen<br />
Nahrungsmittel- und pharmazeutischen<br />
Bereichen ist die Temperaturüberwachung<br />
von großer Bedeutung, da schon<br />
klein-ste Abweichungen der Temperatur<br />
im Produktionsprozess nachteilige Auswirkungen<br />
auf die Qualität der Produkte<br />
haben kann, vom Impfstoff bis hin zur<br />
Dosensuppe. Hierbei ist es sehr wichtig,<br />
die Temperaturen direkt im Produkt und<br />
beruhen auf den korrosionsfreien Materialien<br />
in der Gasküvette – sie bieten Schutz gegen aggressive<br />
Proben. Neueste Technologie, wie die<br />
elektronisch gepulste Strahlungsquelle, ermöglicht<br />
den Verzicht auf klassische, mechanisch<br />
bewegliche und damit störanfällige Teile. So sind<br />
aufwendige Detektorwartungen überflüssig, die<br />
Lebenserwartung höher und die Betriebskosten<br />
deutlich reduziert. Der Weitbereichsdetektor<br />
erlaubt das Messen unverdünnter wässriger<br />
Proben im Konzentrationsbereich von 0-30.000<br />
mg/l. Bei Feststoffanwendungen können bis zu<br />
500 mg Kohlenstoff innerhalb des linearen Arbeitsbereichs<br />
des Detektors analysiert werden.<br />
Analytik Jena AG<br />
Tel.: 03641/77-70<br />
info@analytik-jena.de<br />
www.analytik-jena.de<br />
nicht in dessen Umfeld zu bestimmen,<br />
was bedingt, dass der Datenlogger<br />
optimal platziert ist. Um dies<br />
zu erreichen ist vielfältiges<br />
Zubehör verfügbar, um die<br />
Datenlogger in der besten<br />
Weise in oder am Produkt<br />
zu befestigen.<br />
CiK Solutions GmbH<br />
Tel.: 0721/62690-850<br />
info@cik-solutions.com<br />
www.cik-datatrace.com<br />
Hersteller über greifende<br />
technische Dienstleistungen<br />
und Lieferung von Ersatzteilen<br />
für:<br />
• HPLC<br />
• GC<br />
• Dissolution<br />
• MS<br />
www.teclabs.de<br />
Produkte<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 593
Marktplatz<br />
Lösemittelbeständige Pumpenschläuche<br />
Wasseraufbereitung<br />
Spetec hat sein Programm an<br />
Pumpenschläuchen erweitert. Ab<br />
sofort sind Schläuche lieferbar,<br />
die sehr gut verträglich mit Kerosin<br />
oder Benzin sind. Kerosin<br />
wird meist zur Verdünnung von<br />
Ölproben verwendet,<br />
um diese danach mit<br />
ICP auf Schwermetallgehalte<br />
zu analysieren.<br />
Ein weiterer Nutzen ist<br />
die lange Lebensdauer<br />
dieser Schläuche. Als<br />
Material wird Polyurethan<br />
verwendet.<br />
Angeboten werden<br />
20 verschiedene Innerdurchmesser<br />
von<br />
0,3 mm bis 3,2 mm.<br />
Spetec GmbH<br />
Tel.: 08122/99533<br />
spetec@spetec.de<br />
www.spetec.de<br />
Thermo Fisher Scientific hat mit<br />
dem Barnstead Genpure xCad<br />
Plus ein Reinstwassersystem<br />
vorgestellt, das eine gleichzeitige<br />
Wasserabgabe über drei<br />
Remote-Dispenser ermöglicht.<br />
Damit kann das System von<br />
mehreren Anwendern im Labor<br />
einfacher und flexibler genutzt<br />
werden. Außerdem meldet der Hersteller<br />
eine Weiterentwicklung seiner<br />
bisherigen Wasseraufbereitungssysteme.<br />
Das System ist sehr einfach<br />
zu bedienen und mit Leckerkennung<br />
sowie integrierter Speisewasserüberwachung<br />
ausgestattet. Alle benötigten<br />
Verbrauchsmaterialien sind<br />
bereits im Lieferumfang enthalten.<br />
Das System bietet flexible Dispenser,<br />
Speisewasserüberwachung und Leckerkennung<br />
sowie mengengesteuerte,<br />
voreinstellbare Dosierung im<br />
Bereich von 0,01 bis 65 Liter und eine<br />
anwenderfreundliche Steuereinheit.<br />
Thermo Fisher Scientific<br />
www.thermofisher.com<br />
<br />
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Schaufenster |<br />
Anzeige<br />
Thermodynamik in Perfektion<br />
Julabo präsentiert die hochdynamischen<br />
Temperiersysteme<br />
Presto A80, W80, A80t und<br />
W80t – sehr gut geeignet für<br />
doppelwandige Reaktionsgefäße,<br />
Autoklaven, organische Synthesechemie,<br />
Reaktionskalorimeter,<br />
Destillation, Materialstresstests<br />
und mehr.<br />
Mit Presto A80, W80, A80t<br />
und W80t vereinen hohe Effizienz<br />
und unübertroffene Leistungskraft<br />
für moderne Labors<br />
und Industrieanlagen, egal ob<br />
für die Reaktortemperierung, für<br />
Materialstresstests oder für die<br />
Temperatursimulation. Die Geräte<br />
decken einen Arbeitstemperaturbereich<br />
von -80 °C bis<br />
+250 °C ab, bieten 1,2 kW Kälteleistung,<br />
sind robust und arbeiten<br />
zuverlässig selbst bei erhöhten<br />
Raumtemperaturen bis +40 °C.<br />
Die Heizleistung vom A80 und<br />
W80 beträgt 1,8 kW. Die Geräte<br />
A80t und W80t heizen mit fast<br />
doppelt so viel Heizleistung (3,4<br />
kW) noch rasanter. Hocheffiziente<br />
Komponenten in allen Geräten<br />
sorgen dafür, dass exo- und<br />
endotherme Reaktionen schnell<br />
kompensiert werden.<br />
Die leistungsstarken, wartungsfreien<br />
Pumpen liefern bis<br />
zu 1,7 bar und fördern bis zu<br />
40 l / min. Sie garantieren hohe<br />
Durchflussraten bei gleichbleibendem<br />
Druck und können Viskositätsänderungen<br />
des Temperiermediums<br />
dynamisch ausgleichen.<br />
Die benötigte Pumpenleistung ist<br />
entweder über vier Stufen oder<br />
über einen vorgegebenen Druckwert<br />
einstellbar.<br />
Weitere Eigenschaften<br />
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interaktive Benutzerführung<br />
über den integrierten Touchscreen<br />
▪▪<br />
besonders platzsparend<br />
▪▪<br />
Öffnung zum Befüllen des Temperiermediums<br />
leicht zugänglich<br />
an der Oberseite<br />
▪▪<br />
Umfangreiche Schnittstellen<br />
Julabo GmbH<br />
Seelbach, Deutschland<br />
info@julabo.de<br />
www.julabo.de<br />
594 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Produkte
Touch me!<br />
Gekühlter Schüttelinkubator<br />
Mit dem gekühlten Schüttelinkubator SI600C<br />
ergänzt Bibby Scientific sein Produktprogramm<br />
an Labortischgeräten von Stuart. Er verfügt<br />
über alle Funktionen des SI600 Schüttelinkubators,<br />
besitzt aber zusätzlich einen separaten<br />
Umlaufkühler, um den erreichbaren Temperaturbereich<br />
zu erweitern. Das ursprüngliche<br />
Gerät ist ein kombinierter Schüttler und Inkubator,<br />
ideal für Zellkulturen. Mit der Eingliederung<br />
einer Stuart SRC4 Kältemaschine (oder<br />
eines Geräts mit äquivalenter Spezifikation)<br />
kann der neue Inkubator nun mit 15 ˚C unterhalb<br />
der Umgebungstemperatur des Raumes<br />
laufen und eine Mindestinnentemperatur von<br />
5 ˚C erreichen. Der Inkubator ist daher auch für<br />
Anwendungen wie z.B. die zellbasierte Protein-<br />
Expression, die oft mit einer Reduzierung der<br />
Kulturtemperatur einhergeht. Während der<br />
Erwärmungs- und Kühlphasen werden die<br />
Temperaturen sehr genau kontrolliert. Die USB-<br />
Kommunikation ermöglicht eine langfristige<br />
Überwachung der Inkubator-Temperatur. Der<br />
gekühlte Schüttelinkubator kann bis zu sechs<br />
2-Liter-Glaskolben verschiedener Typen ohne<br />
Klemmen oder Einsatz von Werkzeugen aufnehmen.<br />
Bibby Scientific Ltd<br />
Tel.: +44/1785/ 812121<br />
info@bibby-scientific.com<br />
www.bibby-scientific.com<br />
Mit dem neue<br />
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stat<br />
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Potential genutzt<br />
Die Cortecs 1,6-µm Säulen bieten als jüngste<br />
Ergänzung der Ultraperformance LC-Säulen-<br />
Familie des Herstellers mit Partikelgrößen unter<br />
2 µm Verbesserungen hinsichtlich Effizienz,<br />
Leistungsfähigkeit und Durchsatz. Solid-Core<br />
Partikel verfügen aufgrund ihrer Morphologie<br />
über ein größeres Potenzial zu mehr Effizienz<br />
verglichen mit vollständig porösen Partikeln<br />
ähnlicher Größe. Aktuelle Forschungsergebnisse<br />
deuten darauf hin, dass die Säulenleistung mit<br />
Solid-Core Partikeln verbessert werden kann, da<br />
jeder der drei Terme der van-Deemter Gleichung<br />
verringert wird. Um das theoretische Potenzial<br />
Labortechnik<br />
Dunn Labortechnik zeigte auf der Biotechnica in<br />
Hannover u.a. Liquid Handling Systeme von Art<br />
Robbins Instruments für HTS und die Proteinkristallisation,<br />
einschließlich des Scorpion Liquid<br />
Handling Systems. Dieser schnelle Dispenser ist<br />
besonders für die benutzerdefinierte Erstellung<br />
von optimierten Screening-Kits sowie für allgemeine<br />
Liquid Handling Anwendungen wie z.B.<br />
PCR geeignet. Das Produktportfolio wurde außerdem<br />
erweitert um Raft (Real architecture for<br />
3D tissue) von TAP Biosystems. Mit diesem Kit<br />
kann schnell und einfach ein 3D Kollagengerüst<br />
mit Zellen in 96- oder 24-Well Platten hergestellt<br />
werden, sowie um Happy Cell ASM (Advanced<br />
Suspension Medium) für 3D Zellwachstum von<br />
Biocroi. Außerdem; Chip, ein auf Chromatrap Pro-<br />
A Spin-Columns basierendes Kit von Porvair Sciences<br />
für schnelle, einfache und effiziente Chromatin-Immunopräzipitations<br />
Assays. Außerdem<br />
neu im Programm sind spezielle Sicherheitswerkbänke<br />
der Firma Faster für die Handhabung von<br />
Tierkäfigen sowie eine spezielle Werkbank für den<br />
Produkte<br />
der Solid-Core Partikel ausschöpfen zu können,<br />
müsse man Säulenhardware mit extrem geringem<br />
Totvolumen und optimale Packungsverfahren<br />
nutzen. Die UPLC-Säulen, so der Hersteller,<br />
ermöglichen die Nutzung des Vorteils der Solid-<br />
Core-Partikeltechnologie für höhere Effizienz<br />
und Auflösung.<br />
Waters GmbH<br />
Tel.: 06196/400-600<br />
deutschland@waters.com<br />
www.waters.com<br />
Einsatz von Zytostatika in Krankenhäusern (nicht<br />
auf dem Stand); der Probenkonzentrator Mistral<br />
von Porvair Sciences; eine Kipp-Plattform für 49 x<br />
50 ml Röhrchen für den Kreisschüttler Versa-Orb<br />
von Chemglass Life Sciences und spezielle Geräte<br />
für histologische Anwendungen wie z.B. ein Histologie-Wasserbad<br />
und ein Rotationsmikrotom.<br />
Dunn Labortechnik GmbH<br />
Tel.: 02683/430-94<br />
info@dunnlab.de<br />
www.dunnlab.de<br />
NEU!<br />
Mehr Informationen unter www.huber-online.com<br />
oder gratis den neuen Katalog 2013/2014 anfordern.<br />
Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH<br />
Werner-von-Siemens-Straße 1 77656 Offenburg<br />
Telefon +49 (0)781 9603-0 www.huber-online.com<br />
Beratung: +49 (0)781 9603-123
Sudoku für Dummies<br />
15 Minuten<br />
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1 2 5<br />
8 5 4<br />
3 8 9<br />
4 6 5 3<br />
9 7<br />
6 4 5 8<br />
5 9 1<br />
4 6 3<br />
3 7 9<br />
Sudoku für Senioren für Dummies – ISBN 978-3-527-71036-2<br />
©<br />
Science for Kids<br />
Am 9. November 2013 feiert die KUH – Kinder Uni Hannover – ihr 10-jähriges<br />
Bestehen und lädt deshalb zur Geburtstagsparty in den Lichthof der Leibniz Universität<br />
Hannover ein. Auf der Agenda stehen unter anderem ein buntes Bühnenprogramm<br />
und spannende Experimentierstationen. www.kinderuni-hannover.de<br />
104<br />
Eine Kinderuni – was ist das? Die erste Kinderuni fand 2002 in Tübingen statt, seitdem wurde das<br />
Konzept von ca. 50 Universitäten und Fachhochschulen übernommen. Die Veranstaltung ist meist<br />
für 8-12 jährige und hat das Ziel Wissenschaft einfach und verständlich zu vermitteln. Die Themen<br />
c03.indd 104<br />
reichen hier zum Beispiel von „Warum brauchen Astronauten Raumanzüge“ über „Warum sehen<br />
Fledermäuse mit den Ohren?“ bis hin zu „Chemiker sind die besten Köche – Stimmt das?“<br />
Die Kinder-Uni Tübingen hat für dieses tolle Projekt im Jahr 2005 den Descartes Preis der EU in<br />
der Kategorie Wissenschaftskommunikation erhalten und die Initiatoren, Ulrich Janßen und Ursula<br />
Steuernagel, beides Redakteure des Schwäbischen Tagblatt, erhielten das Bundesverdienstkreuz<br />
am Bande. Eine Übersicht von Kinderuniversitäten in Deutschland finden Sie unter:<br />
http://bit.ly/Kinderunis<br />
3 Kuriositäten<br />
aus der Wissenschaft<br />
☛ Wussten Sie, dass Wasserstoff sowohl den kleinsten (37 pm) als auch den<br />
größten gemessenen Atomradius besitzt. In interstellaren Nebeln wurden<br />
Wasserstoffatome in höchstangeregter Form entdeckt, deren Elektronen auf<br />
Bahnen fliegen, die einen Atomradius von 0,339 mm bilden. Ein solches Atom<br />
ist mit dem bloßen Auge sichtbar.<br />
☛ Eines der weichsten und zugleich das härteste Element ist Kohlenstoff. Ein<br />
kristalliner Diamant erreicht auf der Härteskala nach Knoop den absoluten<br />
Höchstwert von 90GPa. Graphit erreicht einen Wert von 0,12 GPA, nur die<br />
Alkalimetalle Rubidium und Cäsium sind weicher.<br />
☛ Kohlenstoff hält auch den Rekord für die höchste Wärmeleitfähigkeit. Es<br />
werden Werte von weit über 2000 W/m K bei Raumtemperatur angegeben.<br />
Mehr solcher Fakten finden Sie in dem Buch „Chemie Rekorde“ von Hans<br />
Jürgen Quadbeck-Seeger (Hrsg.), erschienen bei Wiley-VCH.<br />
Rätsel 70<br />
Buch zu gewinnen!<br />
03.10.2005 19:29:46 Uhr<br />
Finden Sie das Originalbild zu diesem Bildausschnitt<br />
im Heft und teilen Sie uns den Titel des<br />
Beitrags über ☛ team@git-labor.de, Betreff: Lesenswert,<br />
mit.<br />
Mit etwas Glück gewinnen Sie “Fluorescence<br />
Microscopy – From Principles to Biological<br />
Applications”, welches wir auf Seite 536 vorstellen.<br />
Viel Glück!<br />
Einsendeschluss: 16.10.2013<br />
Bei mehreren richtigen Einsendungen<br />
entscheidet das Los.<br />
596 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Buyers Guide<br />
© momius/Fotolia<br />
www.git-labor.de/buyers-guide
Weitere Anbieter finden Sie unter www.git-labor.de/buyers-guide Buyers Guide 2013<br />
1 Analytik<br />
1.3 Lichtquellen<br />
DURATEC Analysentechnik GmbH<br />
Rheinauer Str. 4 · 68766 Hockenheim<br />
Tel.: 06205/9450-0 · Fax: -33<br />
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Deuteriumlampen<br />
Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH<br />
Werner-von Siemens-Str. 1<br />
77656 Offenburg-Elgersweier<br />
Tel.: 0781/96030 · Fax: 57211<br />
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Thermostate<br />
1.5 Optische Systeme<br />
Hermle Labortechnik GmbH<br />
Siemensstr. 25 · 78564 Wehingen<br />
info@hermle-labortechnik.de<br />
www.hermle-labortechnik.de<br />
Kühlzentrifugen, Zentrifugen<br />
SIGMA Laborzentrifugen<br />
PF 1713 · 37507 Osterode/Harz<br />
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12<br />
www.sigma-laborzentrifugen.de<br />
Laborzentrifugen, Zentrifugen<br />
© djama - Fotolia.com<br />
1.1 Chromatographie<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
Lichtquellen für Forschung &<br />
Entwicklung, Hohlkathodenlampen<br />
PhotoMed GmbH<br />
Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld<br />
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8<br />
Lichtquellen<br />
1.4 Mess-, Prüf- und<br />
Regeltechnik<br />
anthos Mikrosysteme GmbH<br />
47807 Krefeld<br />
Tel.: 02151/3779-0 · Fax: -29<br />
Luminometer, Photometer<br />
AQUALYTIC ®<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
www.aqualytic.de<br />
Photometer<br />
TECAN DEUTSCHLAND GmbH<br />
74564 Crailsheim<br />
Tel.: 07951/94170 Fax: 5038<br />
Photometer<br />
Hettich-Zentrifugen<br />
Föhrenstr. 12 · 78532 Tuttlingen<br />
Tel.: 07461/705-0 · Fax: -1125<br />
www.hettichlab.com<br />
info@hettichlab.com<br />
Zentrifugen<br />
1.8 Spektroskopie<br />
CS-Chromatographie<br />
Service GmbH<br />
Am Parir 27 · 52379 Langerwehe<br />
Tel.: 02423/40493-0 · Fax: -49<br />
Online-Shop:<br />
www.cs-chromatographie.de<br />
Chromatographie-Zubehör, Trennsäulen<br />
für CE, GC, HPLC und Zubehör<br />
1.2 Instrumentelle Analytik<br />
AQUALYTIC ®<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
www.aqualytic.de<br />
BSB-Messung, Leitfähigkeitsmessgeräte,<br />
Sauerstoffmessgeräte, Wasseranalysen<br />
Knick<br />
PF 370415 · 14134 Berlin<br />
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin<br />
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200<br />
knick@knick.de · www.knick.de<br />
Leitfähigkeitsmessgeräte<br />
KRÜSS GmbH,<br />
Wissenschaftliche Laborgeräte<br />
Borsteler Chaussee 85<br />
22453 Hamburg<br />
Tel.: 040/51 44 01-0 · Fax: -98<br />
info@kruss.de · www.kruss.de<br />
Kontaktwinkelmessgeräte<br />
AQUALYTIC ®<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
www.aqualytic.de<br />
Trübungsmesser<br />
BRONKHORST HIGH-TECH BV<br />
info@bronkhorst.com<br />
www.massflowcontroller.com<br />
Durchflussmess- und Regelgeräte<br />
JULABO GmbH<br />
Eisenbahnstr. 45 · 77960 Seelbach<br />
Tel.: 07823/51-0 · Fax: -2491<br />
www.julabo.de<br />
Thermostate<br />
KRÜSS GmbH,<br />
Wissenschaftliche Laborgeräte<br />
Borsteler Chaussee 85<br />
22453 Hamburg<br />
Tel.: 040/51 44 01-0 · Fax: -98<br />
info@kruss.de · www.kruss.de<br />
Tensiometer<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
Tensiometer<br />
1.6 Sensorik<br />
AQUALYTIC ®<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
www.aqualytic.de<br />
PH-Meter, Redox-Messung<br />
Knick<br />
PF 370415 · 14134 Berlin<br />
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin<br />
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200<br />
knick@knick.de · www.knick.de<br />
PH-Messgeräte und Elektroden<br />
LEO KÜBLER GMBH<br />
Thermometer-, Aräometerfabrik,<br />
Stephanienstr. 42/44<br />
76133 Karlsruhe<br />
Tel.: 0721/22491 · Fax: 27903<br />
Refraktometer<br />
1.7 Trenntechnik/Separation<br />
filtration<br />
Infolabel AG<br />
Grossrietstrasse 7<br />
CH-8606 Nänikon/Uster<br />
Tel.: 0041/44/730-4434 · Fax: -4628<br />
info@funda.ch · www.funda.ch<br />
Filtertechnik<br />
®<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
FT-IR Spektrometerzubehöre,<br />
Spektrometerzubehör UV-FTIR<br />
PhotoMed GmbH<br />
Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld<br />
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8<br />
Fluoreszenzspektrometer<br />
Soliton GmbH, 82205 Gilching<br />
Tel.: 08105/7792-0 · Fax: -77<br />
info@soliton-gmbh.de<br />
IR Spektrometer, Raman Spektroskopie,<br />
Spektrographen<br />
2 Dienstleistungen<br />
© peshkova - Fotolia.com<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
Kontaktwinkelmessgeräte,<br />
Korngrössenanalyse<br />
Löser Meßtechnik<br />
Kaiserstr. 24 · 13589 Berlin<br />
Tel.: 030/8147317-0 · Fax: -1<br />
www.loeser-osmometer.de<br />
Osmometer<br />
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte! – Sprechen Sie uns an!<br />
Wiley-VCH <strong>Verlag</strong><br />
GmbH & Co. KGaA<br />
Boschstr. 12<br />
D-69469 Weinheim<br />
Tel.: +49 (0) 6201 606 101<br />
Fax.: +49 (0) 6201 606 790<br />
team@gitlabor.de<br />
www.git-labor.de<br />
2.1 Laborabzugsprüfung<br />
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG<br />
Max-Planck-Str. 1 · 28816 Stuhr<br />
Tel.: 0421/56907-0 · Fax: -56<br />
info@gks.eu · www.gks.eu<br />
Laborabzugsprüfungen, Laborabzugsregelungen,<br />
Laborabzugsüberwachungen<br />
598 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013
Buyers Guide 2013<br />
Weitere Anbieter finden Sie unter www.git-labor.de/buyers-guide<br />
SCHNEIDER Elektronik GmbH<br />
Industriestr. 4 · 61449 Steinbach<br />
Tel.: 06171/88479-0 · Fax: -99<br />
www.schneider-elektronik.de<br />
Laborabzugsprüfungen, Entwicklung/<br />
Herstellung von Laborabzugsregelungen<br />
und -Überwachungen<br />
TintschL BioEnergie und<br />
Strömungstechnik AG<br />
Goerdelerstr. 21 · 91058 Erlangen<br />
Tel.: 09131/81249-10 · Fax: -19<br />
Laborabzugsprüfungen<br />
2.2 Synthesen<br />
ABCR GmbH & Co. KG<br />
Tel.: 0721/95061-0 · Fax: -80<br />
info@abcr.de · www.abcr.de<br />
Kundensynthesen<br />
3 Laborbedarf/<br />
Verbrauchsmaterial<br />
3.2 Kits/Arrays<br />
ltf-Labortechnik GmbH & Co. KG<br />
88142 Wasserburg<br />
Tel.: 08382/9852-0 · Fax: -32<br />
High-Resolution Melt<br />
3.3 Laborbedarf<br />
ANALYTICS-SHOP.COM<br />
Tel.: 089/72480590<br />
www.analytics-shop.com<br />
HPLC-Säulen,<br />
Chromatographie Online ordern!<br />
anamed Elektrophorese GmbH<br />
Ringstr. 4 · 64401 Groß-Bieberau<br />
Tel.: 06162/80984-0 · Fax: -20<br />
www.anamed-gele.com<br />
Fertig-Gele<br />
Sartorius AG, Göttingen<br />
Tel.: 0551/308-0<br />
info@sartorius.com<br />
www.sartorius.com<br />
Reinstwasser<br />
TKA<br />
Thermo Fisher Scientific<br />
– Wasseraufbereitungssysteme –<br />
Stockland 3 · 56412 Niederelbert<br />
Tel.: 02602/10699-0 · Fax: -50<br />
info@tka.de · www.tka.de<br />
Reinstwasser<br />
3.6 Zellkultur<br />
Medicyte GmbH<br />
Heidelberg<br />
Tel.: 06221/7292-530 · Fax: -531<br />
sales@medicyte.com<br />
www.medicyte.com<br />
Zellkultur<br />
4 Laboreinrichtung<br />
DIE LABORFABRIK GmbH<br />
Tel.: 0421/43840-0 · Fax: -33<br />
www.die-laborfabrik.de<br />
Laboreinrichtungen<br />
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG<br />
Max-Planck-Str. 1 · 28816 Stuhr<br />
Tel.: 0421/56907-0 · Fax: -56<br />
info@gks.eu · www.gks.eu<br />
Sterile Werkbänke<br />
HOHENLOHER Spezialmöbelwerk<br />
Schaffitzel GmbH & Co. KG<br />
74603 Öhringen · PF 13 60<br />
Tel.: 07941/696-0 · Fax: -116<br />
www.hohenloher.de · info@hohenloher.de<br />
Laboreinrichtungen<br />
ILA Innovative Laborarmaturen GmbH<br />
Tel.: 06258/9495-0 · Fax: -10<br />
info@ila-gmbh · www.ila-gmbh.de<br />
Laborarmaturen<br />
Laborbau Systeme Hemling<br />
GmbH & Co. KG<br />
Siemensstr. 10 · 48683 Ahaus<br />
Tel.: 02561/68762-0 · Fax: -62<br />
www.laborbau-systeme.de<br />
Laboreinrichtungen<br />
Goodfellow GmbH, PF 1343<br />
61213 Bad Nauheim<br />
Tel.: 0800 1000 579 (freecall)<br />
Fax: 0800 1000 580 (freecall)<br />
Keramiken<br />
ÖGUSSA Edelmetalle<br />
Tel.: 0043/1/86646-0 · Fax: -4224<br />
www.oegussa.at<br />
Platingeräte<br />
3.1 Chemikalien/Gase<br />
ABCR GmbH & Co. KG<br />
Tel.: 0721/95061-0 · Fax: -80<br />
info@abcr.de · www.abcr.de<br />
Fluorganische Verbindungen, Forschungschemikalien,<br />
Silane und Silicone<br />
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH<br />
Darser Str. 2a · 14167 Berlin<br />
Tel.: 030/6290189-0 · Fax: -89<br />
info@campro.eu · www.campro.eu<br />
Stabile und Radio-Isotope<br />
Goodfellow GmbH, PF 1343<br />
61213 Bad Nauheim<br />
Tel.: 0800 1000 579 (freecall)<br />
Fax: 0800 1000 580 (freecall)<br />
Polymere<br />
Westfalen AG, 48136 Münster<br />
Tel.: 0251/695-0 · Fax: -129<br />
www.westfalen-ag.de<br />
Laborgase<br />
© Ioana Drutu - Fotolia.com<br />
ROLAND VETTER Laborbedarf OHG<br />
PF 47 · 72117 Ammerbuch<br />
Tel.: 07073/6936 · www.rvetter.de<br />
Laborhilfsmittel<br />
3.4 Qualitätskontrolle<br />
& Standards<br />
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH<br />
Darser Str. 2a · 14167 Berlin<br />
Tel.: 030/6290189-0 · Fax: -89<br />
info@campro.eu · www.campro.eu<br />
Umweltstandards<br />
Goodfellow GmbH, PF 1343<br />
61213 Bad Nauheim<br />
Tel.: 0800 1000 579 (freecall)<br />
Fax: 0800 1000 580 (freecall)<br />
Reinmetalle<br />
3.5 Reinstwassersysteme<br />
VWS Deutschland GmbH / ELGA<br />
Lückenweg 5 · 29227 Celle<br />
Tel.: 05141/803-0 · Fax: -384<br />
labwater@veoliawater.com<br />
www.elgalabwater.de<br />
Reinstwasser<br />
© SHOCK.CO.BA - Fotolia.com<br />
4.1 Einrichtung<br />
& Medienversorgung<br />
Bense GmbH Laborbau<br />
37181 Hardegsen<br />
Tel.: 05505/9452-0 · Fax: -90<br />
info@bense-laborbau.de<br />
Laboreinrichtungen<br />
CASPAR & CO. LABORA GmbH<br />
Rottstr. 19 · 52068 Aachen<br />
Tel.: 0241/9464-930 · Fax: -913<br />
Abzüge, Laboreinrichtungen<br />
OKW Gehäusesysteme GmbH<br />
Tel.: 06281/404-00<br />
www.okw.com<br />
Drehknöpfe<br />
Siemens Water Technologies<br />
Fahrenberg 8 · 22885 Barsbüttel<br />
Tel.: 040/67086-86 · Fax: -844<br />
globallab.water@siemens.com<br />
www.siemens.de/water<br />
Laborwasseraufbereitung<br />
Systemceram GmbH & Co. KG<br />
PF 11 55 · 56425 Siershahn<br />
Tel.: 02623/600-10 · Fax: -790<br />
www.systemceram.de<br />
Laborbecken, Labortischplatten<br />
www.voetsch.info · info-wt@v-it.com<br />
Sterilisatoren<br />
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte! – Sprechen Sie uns an!<br />
Wiley-VCH <strong>Verlag</strong><br />
GmbH & Co. KGaA<br />
Boschstr. 12<br />
D-69469 Weinheim<br />
Tel.: +49 (0) 6201 606 101<br />
Fax.: +49 (0) 6201 606 790<br />
team@gitlabor.de<br />
www.git-labor.de<br />
<strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013 ▪▪▪ 599
Weitere Anbieter finden Sie unter www.git-labor.de/buyers-guide Buyers Guide 2013<br />
WEIDNER Laboreinrichtungs GmbH<br />
37181 Hardegsen<br />
Tel.: 05505/94799-0 · Fax: - 20<br />
www.weidner-laboreinrichtungen.de<br />
GLOVE-BOX (CNS/Acryl), Laboreinrichtungen<br />
4.2 Reinigungs - und<br />
Desinfektionsautomaten<br />
Riebesam GmbH & Co. KG<br />
Tel.: 03933/9332-39 · Fax: -44<br />
info@riebesam.de · www.riebesam.de<br />
Reinigungs - und Desinfektions-Automaten<br />
4.3 Sicherheit<br />
GFL Ges. für Labortechnik mbH<br />
Schulze-Delitzsch-Str. 4<br />
30938 Burgwedel<br />
Tel.: 05139/9958-0 · Fax: -21<br />
www.GFL.de · info@GFL.de<br />
Schüttelapparate, Inkubatoren,<br />
Schüttelwasserbäder,Wasserbäder,<br />
Wasserdestilllierapparate<br />
5.3 Pumpen & Vakuumtechnik<br />
KNF NEUBERGER GMBH<br />
Membranpumpen + Systeme<br />
Alter Weg 3 · 79112 Freiburg<br />
Tel.: 07664/5909-0 · Fax: -2124<br />
Dosierpumpen, Pumpen, Vakuumpumpen<br />
5.4 Probenvorbereitung<br />
CAMPRO SCIENTIFIC GmbH<br />
Darser Str. 2a · 14167 Berlin<br />
Tel.: 030/6290189-0 · Fax: - 89<br />
info@campro.eu · www.campro.eu<br />
Automatisierte Probenvorbereitungssysteme<br />
Tel.: 0211/16970-15 · Fax: -16<br />
info@nanolytik.com<br />
www. nanolytik.com<br />
Tiefkühlschränke -45 °C / -86 °C / -164 °C<br />
www.voetsch.info · info-wt@v-it.com<br />
Laboröfen<br />
Interessiert?<br />
team@git-labor.de<br />
B-Safety GmbH<br />
Grützmühlenweg 46 · 22339 Hamburg<br />
Tel.: 040/538092-10 · Fax: -84<br />
Augenduschen<br />
CASPAR & CO. LABORA GmbH<br />
Rottstr. 19 · 52068 Aachen<br />
Tel.: 0241/94649-30 · Fax: -13<br />
Augenduschen, Notduschen<br />
ILA Innovative Laborarmaturen GmbH<br />
Tel.: 06258/9495-0 · Fax: -10<br />
info@ila-gmbh · www.ila-gmbh.de<br />
Notduschen<br />
5 Laborgeräte<br />
GKS Klima-Service GmbH & Co. KG<br />
Max-Planck-Str. 1 · 28816 Stuhr<br />
Tel.: 0421/56907-0 · Fax: -56<br />
info@gks.eu · www.gks.eu<br />
Laborraum-Lüftungstechnik<br />
OKW Gehäusesysteme GmbH<br />
Tel.: 06281/404-00<br />
www.okw.com<br />
Gehäuse<br />
SCHNEIDER Elektronik GmbH<br />
Industriestr. 4 · 61449 Steinbach<br />
Tel.: 06171/88479-0 · Fax: -99<br />
www.schneider-elektronik.de<br />
Laborraum-Lüftungstechnik<br />
www.voetsch.info · info-wt@v-it.com<br />
Vakuumtrockner<br />
5.5 Thermische Geräte<br />
Carbolite GmbH, 76698 Ubstadt<br />
Tel.: 07251/9622-86 · Fax: -85<br />
www.carbolite.com<br />
Hochtemperaturöfen, Laboröfen, Rohröfen<br />
5.6 Trocknungsgeräte<br />
Carbolite GmbH, 76698 Ubstadt<br />
Tel.: 07251/9622-86 · Fax: -85<br />
www.carbolite.com<br />
Trockenschränke<br />
Martin Christ GmbH<br />
PF: 1713 · 37507 Osterode,<br />
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12<br />
www.martinchrist.de<br />
info@martinchrist.de<br />
Gefriertrocknungsanlagen<br />
6 LIMS & Labor IT<br />
5.1 Laborgeräte/Maschine<br />
© Marko Subotin - Fotolia.com<br />
Systec GmbH<br />
Postfach 1101 · 35435 Wettenberg<br />
Tel.: 0641/98211-0 · Fax: -21<br />
Autoklaven<br />
5.2 Laborautomation/<br />
Liquid Handling<br />
Hirschmann Laborgeräte<br />
GmbH & Co. KG<br />
Tel.: 07134/511-0 · Fax: -990<br />
www.hirschmannlab.de<br />
www.microglasstubes.de<br />
Liquid-Handling<br />
ltf-Labortechnik GmbH & Co. KG<br />
88142 Wasserburg<br />
Tel.: 08382/9852-0 · Fax: -32<br />
Pipettier-Roboter<br />
GFL Ges. für Labortechnik mbH<br />
Schulze-Delitzsch-Str. 4<br />
30938 Burgwedel<br />
Tel.: 05139/9958-0 · Fax: -21<br />
www.GFL.de · info@GFL.de<br />
Hybridisierungsinkubator, Mini-Inku batoren,<br />
Tiefkühltruhen- und Schränke<br />
Hettich-Zentrifugen<br />
Föhrenstr. 12 · 78532 Tuttlingen<br />
Tel.: 07461/705-0 · Fax: -1125<br />
www.hettichlab.com<br />
info@hettichlab.com<br />
Brut- und Kühlbrutschränke,<br />
Tiefkühlgeräte bis –86 °C<br />
Pragmatis GmbH<br />
Tel.: 08165/999-210 · Fax: -218<br />
www.pragmatis.de<br />
Laborinformationssysteme<br />
© Nmedia - Fotolia.com<br />
Avestin Europe GmbH<br />
Tel.: 0621/7245-980 · Fax: -813<br />
www.avestin.com<br />
Hochdruck-Homogenisatoren<br />
TECAN DEUTSCHLAND GmbH<br />
74564 Crailsheim<br />
Tel.: 07951/94170 Fax: 5038<br />
Laborautomatisierung<br />
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte! – Sprechen Sie uns an!<br />
Wiley-VCH <strong>Verlag</strong><br />
GmbH & Co. KGaA<br />
Boschstr. 12<br />
D-69469 Weinheim<br />
Tel.: +49 (0) 6201 606 101<br />
Fax.: +49 (0) 6201 606 790<br />
team@gitlabor.de<br />
www.git-labor.de<br />
Sichern Sie sich Ihren Platz im Buyers Guide und<br />
präsentieren Sie Ihr Unternehmen in jeder Ausgabe<br />
der <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift und des BIOforum!<br />
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Dr. Stefanie Krauth – stefanie.krauth@wiley.com<br />
600 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013
u GmbH<br />
ysteme<br />
nd<br />
50<br />
nalytik<br />
nd<br />
0<br />
nd<br />
sgeräte,<br />
50<br />
bH<br />
alysen<br />
ensorik<br />
de nd<br />
50<br />
äte<br />
de<br />
© djama - Fotolia.com © djama - Fotolia.com<br />
raphie<br />
säulen ehe<br />
9<br />
säulen<br />
sgeräte,<br />
alysen<br />
räte<br />
e<br />
raphie<br />
he<br />
nalytik<br />
e<br />
DURATEC Analysentechnik GmbH<br />
Rheinauer Str. 4 · 1.3 68766 Lichtquellen<br />
Hockenheim<br />
Tel.: 06205/9450-0 · Fax: -33<br />
www.duratec.de<br />
Deuteriumlampen<br />
DURATEC Analysentechnik GmbH<br />
Rheinauer Str. 4 · 68766 Hockenheim<br />
Tel.: 06205/9450-0 · Fax: -33<br />
www.duratec.de<br />
Deuteriumlampen<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
Lichtquellen für Forschung &<br />
Entwicklung, Hohlkathodenlampen<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
PhotoMed<br />
Lichtquellen für<br />
GmbH<br />
Forschung &<br />
Inningerstr.<br />
Entwicklung,<br />
1<br />
Hohlkathodenlampen<br />
· 82229 Seefeld<br />
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8<br />
Lichtquellen<br />
PhotoMed Hermle Labortechnik GmbH GmbH<br />
Inningerstr. Siemensstr. 125 · 82229 · 78564 Seefeld Wehingen<br />
Tel.: info@hermle-labortechnik.de<br />
08152/99309-0 · Fax: -8<br />
Lichtquellen www.hermle-labortechnik.de<br />
Kühlzentrifugen, Zentrifugen<br />
Buyers Guide 2013<br />
1.4 Mess-, Prüf- und<br />
Regeltechnik<br />
77656 Offenburg-Elgersweier<br />
Tel.: 0781/96030 · Fax: 57211<br />
www.huber-online.com<br />
Peter Thermostate Huber Kältemaschinenbau GmbH<br />
Werner-von Siemens-Str. 1<br />
77656 Offenburg-Elgersweier<br />
Tel.: 0781/96030 · Fax: 57211<br />
www.huber-online.com<br />
Thermostate<br />
1.5 Optische Systeme<br />
anthos Mikrosysteme GmbH<br />
47807 Krefeld<br />
Tel.: 02151/3779-0 · Fax: -29<br />
Luminometer, Photometer<br />
2 ▪▪▪ <strong>GIT</strong> Labor-Fachzeitschrift 9/2013<br />
Weitere Anbieter finden Sie unter www.git-labor.de/buyers-guide Buyers Guide 2013<br />
1 Analytik<br />
30 Anschläge bzw. 23 Versalien je Drucksatz Tel.: 07951/94170 Fax: 5038<br />
SIGMA Laborzentrifugen<br />
AQUALYTIC 1.4 Mess-, Prüf- und<br />
PF 1713 · 37507 ®<br />
Photometer 1.6 Sensorik<br />
Osterode/Harz<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Regeltechnik<br />
Dortmund<br />
Grundeintrag<br />
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
(max. www.sigma-laborzentrifugen.de<br />
4 Zeilen + max. 3 Stichwörter)<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
Laborzentrifugen, Zentrifugen<br />
AQUALYTIC<br />
6 Monate € 350 12 Monate € 680<br />
®<br />
www.aqualytic.de<br />
AQUALYTIC ®<br />
1.6 Sensorik<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
pro Trübungsmesser<br />
Schleefstr. Zusatzzeile 12 · 44287 € Dortmund 80 pro Zusatzzeile Tel.: 0231/94510-755 € 160 · Fax: -750<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
Gesamtkosten verkauf@aqualytic.de x Anzahl Rubrik<br />
AQUALYTIC www.aqualytic.de<br />
®<br />
BRONKHORST www.aqualytic.deHIGH-TECH BV Schleefstr. PH-Meter, Redox-Messung<br />
12 · 44287 Dortmund<br />
info@bronkhorst.com<br />
Trübungsmesser<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
www.massflowcontroller.com<br />
Hettich-Zentrifugen<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
Durchflussmess- Föhrenstr. 12 · 78532 und Regelgeräte Tuttlingen<br />
www.aqualytic.de<br />
Knick<br />
BRONKHORST Tel.: 07461/705-0 HIGH-TECH · Fax: -1125BV<br />
PH-Meter, PF 370415 Redox-Messung · 14134 Berlin<br />
info@bronkhorst.com<br />
www.hettichlab.com<br />
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin<br />
www.massflowcontroller.com<br />
info@hettichlab.com<br />
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200<br />
Durchflussmess- Zentrifugen und Regelgeräte<br />
Knick<br />
knick@knick.de · www.knick.de<br />
PF 370415 · 14134 Berlin<br />
PH-Messgeräte und Elektroden<br />
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin<br />
JULABO GmbH<br />
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200<br />
Eisenbahnstr. 451.8 · 77960 Spektroskopie<br />
Seelbach knick@knick.de LEO KÜBLER · GMBH www.knick.de<br />
Tel.: 07823/51-0 · Fax: -2491<br />
PH-Messgeräte Thermometer-, und Aräometerfabrik,<br />
Elektroden<br />
www.julabo.de<br />
JULABO GmbH<br />
Stephanienstr. 42/44<br />
Thermostate<br />
Eisenbahnstr. 45 · 77960 Seelbach<br />
LEO<br />
76133<br />
KÜBLER<br />
Karlsruhe<br />
GMBH<br />
Tel.: 07823/51-0 · Fax: -2491<br />
Thermometer-,<br />
Tel.: 0721/22491<br />
Aräometerfabrik,<br />
· Fax: 27903<br />
30 www.julabo.de<br />
Anschläge bzw. 23 Versalien je Drucksatz<br />
Stephanienstr.<br />
Refraktometer<br />
KRÜSS 42/44<br />
Thermostate<br />
GmbH,<br />
Wissenschaftliche 76133 Karlsruhe<br />
Grundeintrag<br />
LOT-QuantumDesign Laborgeräte GmbH<br />
Borsteler Tel.: 0721/22491 · Fax: 27903<br />
Tel.: 06151/8806-0 Chaussee · 85 info@lot-qd.de<br />
(max. 224534 Zeilen + Logo + max. 3 Stichwörter) Refraktometer<br />
KRÜSS www.lot-qd.com/de<br />
Hamburg GmbH,<br />
1.7 Trenntechnik/Separation<br />
6 Tel.: Wissenschaftliche FT-IR Monate 040/51 Spektrometerzubehöre,<br />
4401-0 € Laborgeräte<br />
· 450 Fax: -98 12 Monate € 880<br />
pro info@kruss.de Borsteler Spektrometerzubehör Zusatzzeile Chaussee · www.kruss.de € 85 UV-FTIR 80 pro Zusatzzeile € 160<br />
Tensiometer 22453 Hamburg<br />
Gesamtkosten Tel.: 040/514401-0 · Fax: x Anzahl -98 Rubrik1.7 Trenntechnik/Separation<br />
info@kruss.de<br />
PhotoMed GmbH<br />
· www.kruss.de<br />
filtration<br />
Tensiometer<br />
Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld<br />
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8<br />
®<br />
Fluoreszenzspektrometer<br />
Infolabel AG filtration<br />
1.1 Chromatographie<br />
CS-Chromatographie<br />
Service GmbH<br />
Am Parir 27 · 52379 Langerwehe<br />
Tel.: 02423/40493-0 · Fax: -49<br />
Online-Shop:<br />
www.cs-chromatographie.de<br />
Chromatographie-Zubehör, Trennsäulen<br />
für CE, GC, HPLC und Zubehör<br />
1.2 Instrumentelle Analytik<br />
AQUALYTIC ®<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
www.aqualytic.de<br />
BSB-Messung, Leitfähigkeitsmessgeräte,<br />
Sauerstoffmessgeräte, Wasseranalysen<br />
Knick<br />
PF 370415 · 14134 Berlin<br />
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin<br />
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200<br />
knick@knick.de · www.knick.de<br />
Leitfähigkeitsmessgeräte<br />
KRÜSS GmbH,<br />
Wissenschaftliche Laborgeräte<br />
Borsteler Chaussee 85<br />
22453 Hamburg<br />
Tel.: 040/51 44 01-0 · Fax: -98<br />
info@kruss.de · www.kruss.de<br />
Kontaktwinkelmessgeräte<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
Kontaktwinkelmessgeräte,<br />
Korngrössenanalyse<br />
Grossrietstrasse 7<br />
LOT-QuantumDesign Soliton GmbH, 82205 GmbH Gilching<br />
CH-8606 Nänikon/Uster ®<br />
Tel.: 06151/8806-0 08105/7792-0 ·· info@lot-qd.de<br />
Fax: -77<br />
Infolabel Tel.: 0041/44/730-4434 AG<br />
· Fax: -4628<br />
www.lot-qd.com/de<br />
info@soliton-gmbh.de<br />
Grossrietstrasse info@funda.ch · 7www.funda.ch<br />
Tensiometer LOT-QuantumDesign IR Spektrometer, Raman GmbH Spektroskopie, CH-8606 Filtertechnik Nänikon/Uster<br />
Tel.: Spektrographen 06151/8806-0 · info@lot-qd.de Tel.: 0041/44/730-4434 · Fax: -4628<br />
www.lot-qd.com/de<br />
info@funda.ch · www.funda.ch<br />
Tensiometer Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte! Filtertechnik – Sprechen Sie uns an!<br />
1.5 Optische<br />
Buyers<br />
Systeme<br />
Guide<br />
anthos Mikrosysteme GmbH<br />
47807 AQUALYTIC Krefeld ®<br />
Tel.: Schleefstr. 02151/3779-0 12 · 44287 · Fax: Dortmund -29<br />
Luminometer,<br />
Tel.: 0231/94510-755<br />
Photometer<br />
· Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
AQUALYTIC<br />
www.aqualytic.de<br />
®<br />
Schleefstr. Photometer12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
TECAN DEUTSCHLAND GmbH<br />
www.aqualytic.de<br />
74564 Crailsheim<br />
Photometer<br />
Tel.: 07951/94170 Fax: 5038<br />
Photometer<br />
TECAN DEUTSCHLAND GmbH<br />
74564 Crailsheim<br />
Löser Meßtechnik<br />
Kaiserstr. 24 · 13589 Berlin<br />
Tel.: 030/8147317-0 · Fax: -1<br />
www.loeser-osmometer.de<br />
Osmometer<br />
info@hermle-labortechnik.de<br />
www.hermle-labortechnik.de<br />
Kühlzentrifugen, Zentrifugen<br />
Hermle Labortechnik GmbH<br />
Siemensstr. 25 · 78564 Wehingen<br />
info@hermle-labortechnik.de<br />
SIGMA Laborzentrifugen<br />
www.hermle-labortechnik.de<br />
PF 1713 · 37507 Osterode/Harz<br />
Kühlzentrifugen, Tel.: 05522/5007-0 Zentrifugen · Fax: -12<br />
www.sigma-laborzentrifugen.de<br />
Laborzentrifugen, Zentrifugen<br />
SIGMA Laborzentrifugen<br />
PF 1713 · 37507 Osterode/Harz<br />
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12<br />
www.sigma-laborzentrifugen.de<br />
Laborzentrifugen, Zentrifugen<br />
Hettich-Zentrifugen<br />
Föhrenstr. 12 · 78532 Tuttlingen<br />
Tel.: 07461/705-0 · Fax: -1125<br />
www.hettichlab.com<br />
Hettich-Zentrifugen<br />
info@hettichlab.com<br />
Föhrenstr.<br />
Zentrifugen<br />
12 · 78532 Tuttlingen<br />
Tel.: 07461/705-0 · Fax: -1125<br />
www.hettichlab.com<br />
info@hettichlab.com<br />
Zentrifugen<br />
© djama - Fotolia.com<br />
1.3 Lichtquellen<br />
DURATEC Analysentechnik GmbH<br />
Rheinauer Str. 4 · 68766 Hockenheim<br />
Tel.: 06205/9450-0 · Fax: -33<br />
www.duratec.de<br />
Deuteriumlampen<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
Lichtquellen für Forschung &<br />
Entwicklung, Hohlkathodenlampen<br />
PhotoMed GmbH<br />
Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld<br />
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8<br />
Lichtquellen<br />
1.4 Mess-, Prüf- und<br />
Regeltechnik<br />
AQUALYTIC ®<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
www.aqualytic.de<br />
Trübungsmesser<br />
BRONKHORST HIGH-TECH BV<br />
info@bronkhorst.com<br />
www.massflowcontroller.com<br />
Durchflussmess- und Regelgeräte<br />
JULABO GmbH<br />
Eisenbahnstr. 45 · 77960 Seelbach<br />
Tel.: 07823/51-0 · Fax: -2491<br />
www.julabo.de<br />
Thermostate<br />
KRÜSS GmbH,<br />
Wissenschaftliche Laborgeräte<br />
Borsteler Chaussee 85<br />
22453 Hamburg<br />
Tel.: 040/51 44 01-0 · Fax: -98<br />
info@kruss.de · www.kruss.de<br />
Tensiometer<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
Tensiometer<br />
1.8 Spektroskopie<br />
1.8 Spektroskopie<br />
LOT-QuantumDesign GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
FT-IR Spektrometerzubehöre,<br />
LOT-QuantumDesign Spektrometerzubehör UV-FTIR GmbH<br />
Tel.: 06151/8806-0 · info@lot-qd.de<br />
www.lot-qd.com/de<br />
PhotoMed GmbH<br />
FT-IR Spektrometerzubehöre,<br />
Spektrometerzubehör<br />
Inningerstr. 1 · 82229<br />
UV-FTIR<br />
Seefeld<br />
Tel.: 08152/99309-0 · Fax: -8<br />
Fluoreszenzspektrometer<br />
PhotoMed GmbH<br />
Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld<br />
Tel.: Soliton 08152/99309-0 GmbH, 82205 · Fax: Gilching -8<br />
Fluoreszenzspektrometer<br />
Tel.: 08105/7792-0 · Fax: -77<br />
info@soliton-gmbh.de<br />
IR Spektrometer, Raman Spektroskopie,<br />
Soliton<br />
Spektrographen<br />
GmbH, 82205 Gilching<br />
Tel.: 08105/7792-0 · Fax: -77<br />
info@soliton-gmbh.de<br />
IR Spektrometer, Raman Spektroskopie,<br />
Spektrographen<br />
2 Dienstleistungen<br />
2 Dienstleistungen<br />
Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH<br />
Werner-von Siemens-Str. 1<br />
77656 Offenburg-Elgersweier<br />
Tel.: 0781/96030 · Fax: 57211<br />
www.huber-online.com<br />
Thermostate<br />
1.5 Optische Systeme<br />
anthos Mikrosysteme GmbH<br />
47807 Krefeld<br />
Tel.: 02151/3779-0 · Fax: -29<br />
Luminometer, Photometer<br />
AQUALYTIC ®<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
www.aqualytic.de<br />
Photometer<br />
TECAN DEUTSCHLAND GmbH<br />
74564 Crailsheim<br />
Tel.: 07951/94170 Fax: 5038<br />
Photometer<br />
1.6 Sensorik<br />
AQUALYTIC ®<br />
Schleefstr. 12 · 44287 Dortmund<br />
Tel.: 0231/94510-755 · Fax: -750<br />
verkauf@aqualytic.de<br />
www.aqualytic.de<br />
PH-Meter, Redox-Messung<br />
Knick<br />
PF 370415 · 14134 Berlin<br />
Beuckestr. 22 · 14163 Berlin<br />
Tel.: 030/80191-0 · Fax: -200<br />
knick@knick.de · www.knick.de<br />
PH-Messgeräte und Elektroden<br />
LEO KÜBLER GMBH<br />
Thermometer-, Aräometerfabrik,<br />
Stephanienstr. 42/44<br />
76133 Karlsruhe<br />
Tel.: 0721/22491 · Fax: 27903<br />
Refraktometer<br />
1.7 Trenntechnik/Separation<br />
filtration<br />
Infolabel AG<br />
Grossrietstrasse 7<br />
CH-8606 Nänikon/Uster<br />
Tel.: 0041/44/730-4434 · Fax: -4628<br />
info@funda.ch · www.funda.ch<br />
Filtertechnik<br />
Platzieren Sie hier Ihre Visitenkarte! – Sprechen Sie uns an!<br />
© peshkova - Fotolia.com<br />
© peshkova - Fotolia.com<br />
Wiley-VCH <strong>Verlag</strong><br />
GmbH & Co. KGaA<br />
Boschstr. 12<br />
D-69469 Weinheim<br />
Tel.: +49 (0) 6201 606 101<br />
Fax.: +49 (0) 6201 606 790<br />
team@gitlabor.de<br />
www.git-labor.de<br />
2.1 Laborabzugsprüfung<br />
®<br />
Hermle Labortechnik GmbH<br />
Siemensstr. 25 · 78564 Wehingen<br />
info@hermle-labortechnik.de<br />
www.hermle-labortechnik.de<br />
Kühlzentrifugen, Zentrifugen<br />
SIGMA Laborzentrifugen<br />
PF 1713 · 37507 Osterode/Harz<br />
Tel.: 05522/5007-0 · Fax: -12<br />
www.sigma-laborzentrifugen.de<br />
Laborzentrifugen, Zentrifugen<br />
Hettich-Zentrifugen<br />
Föhrenstr. 12 · 78532 Tuttlingen<br />
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Inningerstr. 1 · 82229 Seefeld<br />
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Fluoreszenzspektrometer<br />
Soliton GmbH, 82205 Gilching<br />
Tel.: 08105/7792-0 · Fax: -77<br />
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❏ 1.7. Partikelmesstechnik<br />
❏ 1.8. Sensorik<br />
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❏ 1.10. Spektroskopie<br />
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❏ 2.1. Analytik<br />
❏ 2.2. Händler und Vertriebspartner<br />
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❏ 3.2. Kits/Arrays<br />
❏ 3.3. Laborbedarf<br />
❏ 3.4. Qualitätskontrolle & Standards<br />
❏ 3.5. Reinstwassersysteme<br />
❏ 3.6 Zellkultur<br />
❏ 4. Laboreinrichtung<br />
❏ 4.1. Einrichtung & Medienversorgung<br />
❏ 4.2. Reinigungs- und Desinfektionsautomaten<br />
❏ 4.3. Sicherheit<br />
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❏ 5.3. Pumpen & Vakuumtechnik<br />
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▪ 12 Ausgaben <strong>GIT</strong><br />
Auflage 420.000 Expl.<br />
Schwerpunkt:<br />
Lebensmittel<br />
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Unterschrift<br />
Ihre Ansprechpartner<br />
Dr. Stefanie Krauth ▪ Tel.: 06201 606 728 ▪ stefanie.krauth@wiley.com<br />
Claudia Vogel ▪ Tel.: 06201 606 758 ▪ claudia.vogel@wiley.com<br />
www.gitverlag.com
2mag 592,592<br />
Almsco 577<br />
Analytik Jena 593<br />
Asecos <br />
4.Umschlagsseite<br />
Bundesamt für Materialforschung und -prüfung 586<br />
Bayer 538<br />
Berghof 563<br />
Bibby Scientific 595<br />
Bruker Optik 553<br />
Bürkert 592<br />
Candor Bioscience 571<br />
Cem 592, 594<br />
Cik Solutions 595<br />
Concept Heidelberg 544<br />
Deutsche Messe 533, 542<br />
Dialog 577<br />
Ellutia 589<br />
Eppendorf 590, 2.Umschlagsseite<br />
Fritsch 589<br />
Georg-August Universität 570<br />
Gerstel 541<br />
Karl Hecht 557<br />
Heidolph567<br />
Huber Kältemaschinenbau 595<br />
Julabo 594<br />
Kinematica 555<br />
Klinkner & Partner 544<br />
Knauer Wissenschaftliche Gerätebau 535<br />
Knick Elektronische Meßgeräte 543<br />
Köttermann Labortechnik 565<br />
Lot-Quantum-Design 592, 594<br />
Max Rubner Institut BFI für Ernährung<br />
und Lebensmittel 556<br />
Memmert 547<br />
Merck Chemicals 545<br />
Metrohm 537<br />
Novia Chromatographie und Messverfahren 541<br />
Novasep 538<br />
PreSens 540<br />
Prof. Dr. Grimmer-Stiftung Biochemisches Institut 550<br />
Promega 574<br />
Rauscher 592<br />
Reichelt Chemietechnik Beilage, 593<br />
Carl Roth 573<br />
Sartorius Titelseite, 548<br />
Semadeni 579<br />
Shimadzu Europa 539, 560<br />
Shp Steriltechnik 538<br />
Spectro Analytical Instruments 581, 583<br />
spetec 594<br />
Tec++ Dr. Volker Schmidt 589<br />
Technische Universität Berlin 566<br />
TeclabS Europe 593<br />
Thermo Fisher Scientific 594<br />
Universität Bonn 536<br />
Universität des Saarlandes 538<br />
Universität Regensburg 576, 580<br />
Vdi Verein Deutscher Ingenieure 540<br />
Waldner Laboreinrichtungen 561<br />
Waters 594<br />
Westfalen 559<br />
Wge Dr. Bures 587<br />
Impressum<br />
Herausgeber<br />
Wiley-VCH <strong>Verlag</strong> GmbH & Co. KGaA<br />
<strong>GIT</strong> VERLAG<br />
Geschäftsführung<br />
Jon Walmsley, Bijan Ghawami<br />
Director<br />
Roy Opie<br />
Director Corporate Sales PSE<br />
Dr. Katja Habermüller<br />
Tel.: 06201/606-719<br />
katja.carola.habermueller@wiley.com<br />
Anzeigenleitung<br />
Vanessa Ksionsek<br />
Tel.: 06201/606-721<br />
vanessa.ksionsek@wiley.com<br />
Redaktionsleitung<br />
Dr. Martin Friedrich<br />
Tel.: 06201/606-715<br />
martin.friedrich@wiley.com<br />
Redaktion<br />
Dr. Arne Kusserow (Chefredaktion)<br />
Tel.: 06201/606-732<br />
arne.kusserow@wiley.com<br />
Dr. Anja Gaugel<br />
Tel.: 06201/606-716<br />
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Dr. Birgit Washburn<br />
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Dr. Till von Graberg<br />
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Verkauf<br />
Dipl.-Ing. Oliver Gerber<br />
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Dr. Stefanie Krauth<br />
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Dipl. Betriebswirt Andreas Zimmer<br />
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Herstellung<br />
Christiane Potthast<br />
Kerstin Kunkel (Anzeigen)<br />
Ramona Kreimes (Layout / Litho)<br />
Elke Palzer (Titelgestaltung)<br />
Sonderdrucke<br />
Dr. Stefanie Krauth<br />
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Wissenschaftlicher Beirat<br />
Prof. Dr. R. van Eldik, Erlangen/Nürnberg<br />
Prof. Dr. H. P. Latscha, Heidelberg<br />
Prof. Dr. K. K. Unger, Mainz<br />
Wiley-VCH <strong>Verlag</strong> GmbH & Co. KGaA<br />
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57. Jahrgang 2013<br />
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plus 2 Sonderausgaben „BIOforum“<br />
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(IVW-geprüft, 1. Quartal 2013)<br />
Abonnement 2013<br />
12 Ausgaben 129,50 € zzgl. MwSt.<br />
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