Mikrofluidischer Sensor zur Überwachung der Sauerstoffkonzentration

Konferenz: Sensoren und Messsysteme - 19. ITG/GMA-Fachtagung
26.06.2018 - 27.06.2018 in Nürnberg, Deutschland

Tagungsband: ITG-Fb. 281: Sensoren und Messsysteme

Seiten: 4Sprache: DeutschTyp: PDF

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Autoren:
Bunge, Frank; Oellers, Martin; Driesche, Sander van den; Vellekoop, Michael J. (Institut für Mikrosensoren-, aktoren und -systeme (IMSAS), Universität Bremen, 28359 Bremen & Microsystems Center Bremen (MCB), 28359 Bremen, Deutschland)

Inhalt:
Wir präsentieren einen mikrofluidischen Chip, in dem die Konzentration des gelösten Sauerstoffs mit Hilfe eines integrierten phosphoreszierenden Films gemessen werden kann. Der Chip besteht aus Glas und Silizium, wobei sich auf dem Glas der Sensorfilm aus Polystyrene und dem Farbstoff PtTFPP befindet. Auf der Rückseite des Chips befindet sich ein Heizelement und ein Temperatursensor, damit die Messungen bei gleichbleibenden Temperaturen durchgeführt werden und die Temperaturabhängigkeit der Phosphoreszenz ausgeglichen werden kann. Die Auslesung des Signals erfolgt mit einer Raspberry Π Kamera, die mit einem 3D-gedruckten Halter über dem Chip befestigt ist. Dies ermöglicht einen kompakten und kosteneffizienten Aufbau. Mit dem vorgestellten System kann gelöster Sauerstoff mit einer Genauigkeit von 0,36 %(air) im Messbereich zwischen 0 und 21 %(air) gemessen werden. Dadurch können chemischen oder biologischen Prozessen kontinuierlich überwacht werden. Ein Beispiel ist die hier gezeigte Überwachung des Stoffwechsels von HaCaT-Zellen, welcher Auskunft über den Zustand der Zellen gibt.