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Chemische Mikrosynthese Forscher erweitern chemisches Labor auf Mikrochip

Redakteur: Tobias Hüser

Chemiker der Universität Leipzig haben einen selbst entwickelten Mikrochip erweitert, der auf kleinstem Raum auch komplexe chemische Prozesse ermöglicht. In ihren bereits im Jahr 2011 erstmals der Fachwelt präsentierten Mikrochip konnten die Forscher zwei neue Funktionen integrieren – den Nachweis von Verbindungen und die Reinigung von Gemischen.

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Mit dem Mikrofluidchip ist nun auch die kontinuierliche Reinigung von Syntheseprodukten und deren Analyse mittels Massenspektrometrie möglich.
Mit dem Mikrofluidchip ist nun auch die kontinuierliche Reinigung von Syntheseprodukten und deren Analyse mittels Massenspektrometrie möglich.
(Bild: Institut für Analytische Chemie / Universität Leipzig)

Leipzig – Dies sei ein großer Schritt hin zur umweltfreundlichen chemischen Mikrosynthese, betonte Prof. Dr. Detlev Belder vom Institut für Analytische Chemie der Universität Leipzig. Die Forscher setzen dabei auf Mikrofluidchips mit haarfeinen Kanälen.

„Während in Computerchips Elektronen bewegt werden, besteht bei den Chemiechips die ungleich größere Herausforderung darin, winzige Flüssigkeitsmengen gezielt so zu manipulieren, dass chemische Reaktionen wie gewünscht ablaufen und verfolgt werden können“, erklärt Belder. So können Chemikalienmengen reduziert und Prozesszeiten verkürzt werden.

Für zwei wichtige Schritte im klassischen Chemielabor - den Nachweis von Verbindungen und die Reinigung von Gemischen - haben die Leipziger Forscher jetzt neue Lösungen präsentiert die auch in der Mikrowelt funktionieren. Ihnen gelang die nahtlose Kombination von Mikrosynthese, Reinigung und Überführung in ein Massenspektrometer in einem integrierten Chipsystem.

Ramanstreuung verfolgt chemische Prozesse auf Chip

Darüber hinaus haben die Wissenschaftler in einem aktuellen Beitrag im Fachjournal „Chemical Communications“ gezeigt, dass auch die Ramanstreuung - die unelastische Streuung von Licht an Atomen oder Molekülen - genutzt werden kann, um chemische Prozesse in Mikrotropfen sekundengenau zu verfolgen. „Solche Methoden werden in der chemischen und pharmazeutischen Industrie dringend benötigt, um Prozesse schnell und unter minimalem Ressourcenverbrauch optimieren zu können“, sagt Belder.

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