Refine
Year of publication
Institute
- Fachbereich Medizintechnik und Technomathematik (2072)
- Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik (1184)
- Fachbereich Wirtschaftswissenschaften (1158)
- Fachbereich Energietechnik (1115)
- Fachbereich Chemie und Biotechnologie (912)
- Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik (868)
- Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik (797)
- Fachbereich Bauingenieurwesen (711)
- IfB - Institut für Bioengineering (688)
- INB - Institut für Nano- und Biotechnologien (615)
Language
- German (5099)
- English (4907)
- Russian (14)
- Portuguese (6)
- Multiple languages (5)
- Spanish (3)
- Dutch (2)
- Italian (1)
Document Type
- Article (5644)
- Conference Proceeding (1639)
- Book (1079)
- Part of a Book (559)
- Bachelor Thesis (312)
- Patent (174)
- Report (101)
- Doctoral Thesis (79)
- Other (76)
- Administrative publication (76)
Keywords
- Amtliche Mitteilung (71)
- Bachelor (33)
- Aachen University of Applied Sciences (31)
- Master (31)
- Prüfungsordnung (31)
- Bauingenieurwesen (30)
- Lesbare Fassung (28)
- Biosensor (25)
- Fachhochschule Aachen (23)
- Illustration (22)
Zugriffsart
- campus (2140)
- weltweit (1860)
- bezahl (764)
- fachbereichsweit (FB4) (30)
Impedance spectroscopy: A tool for real-time in situ monitoring of the degradation of biopolymers
(2013)
Investigation of the degradation kinetics of biodegradable polymers is essential for the development of implantable biomedical devices with predicted biodegradability. In this work, an impedimetric sensor has been applied for real-time and in situ monitoring of degradation processes of biopolymers. The sensor consists of two platinum thin-film electrodes covered by a polymer film to be studied. The benchmark biomedical polymer poly(D,L-lactic acid) (PDLLA) was used as a model system. PDLLA films were deposited on the sensor structure from a polymer solution by using the spin-coating method. The degradation kinetics of PDLLA films have been studied in alkaline solutions of pH 9 and 12 by means of an impedance spectroscopy (IS) method. Any changes in a polymer capacitance/resistance induced by water uptake and/or polymer degradation will modulate the global impedance of the polymer-covered sensor that can be used as an indicator of the polymer degradation. The degradation rate can be evaluated from the time-dependent impedance spectra. As expected, a faster degradation has been observed for PDLLA films exposed to pH 12 solution.
Designing novel or optimizing existing biodegradable polymers for biomedical applications requires numerous tests on the effect of substances on the degradation process. In the present work, polymer-modified electrolyte–insulator–semiconductor (PMEIS) sensors have been applied for monitoring an enzymatically catalyzed degradation of polymers for the first time. The thin films of biodegradable polymer poly(d,l-lactic acid) and enzyme lipase were used as a model system. During degradation, the sensors were read-out by means of impedance spectroscopy. In order to interpret the data obtained from impedance measurements, an electrical equivalent circuit model was developed. In addition, morphological investigations of the polymer surface have been performed by means of in situ atomic force microscopy. The sensor signal change, which reflects the progress of degradation, indicates an accelerated degradation in the presence of the enzyme compared to hydrolysis in neutral pH buffer media. The degradation rate increases with increasing enzyme concentration. The obtained results demonstrate the potential of PMEIS sensors as a very promising tool for in situ and real-time monitoring of degradation of polymers.
A sensor system for investigating (bio)degradationprocesses of polymers is presented. The system utilizes semiconductor field-effect sensors and is capable of monitoring the degradation process in-situ and in real-time. The degradation of the polymer poly(d,l-lactic acid) is exemplarily monitored in solutions with different pH value, pH-buffer solution containing the model enzyme lipase from Rhizomucormiehei and cell-culture medium containing supernatants from stimulated and non-stimulated THP-1-derived macrophages mimicking activation of the immune system.
A semiconductor field-effect device has been used for an enzymatically catalyzed degradation of biopolymers for the first time. This novel technique is capable to monitor the degradation process of multiple samples in situ and in real-time. As model system, the degradation of the biopolymer poly(D, L-lactic acid) has been monitored in the degradation medium containing the enzyme lipase from Rhizomucor miehei. The obtained results demonstrate the potential of capacitive field-effect sensors for degradation studies of biodegradable polymers.
Simultane Atline-Quantifizierung von Magnetpartikeln und Mikroorganismen bei einer HGMS-Filtration
(2015)
Es wird eine neue Atline-Messmethode vorgestellt, mit der während einer Hochgradienten-Magnetseparation (HGMS)-Filtration eine simultane Quantifizierung von Magnetpartikeln und Mikroorganismen im Filtrat vorgenommen werden kann. Dabei gelingt die Quantifizierung signifikant besser als mit bisher verwendeten Messmethoden. Mit dieser Methode ist es möglich, die Trennleistung einer HGMS-Filtration zu bestimmen und einen Filterdurchbruch durch Konzentrationsanstiege im Bereich einiger µg L−1 von Magnetpartikeln im Filtrat frühzeitig zu detektieren, ohne dass nennenswerte Partikelmengen verloren gehen.
Die Hochgradientenmagnetseparation (HGMS) ist eine Methode zur Aufreinigung von biopharmazeutischen Produkten. Mit dieser Methode lässt sich in nur einem Schritt eine Fest/Fest/Flüssig-Trennung erzielen, was zu einer erheblichen Zeit- und Kostenersparnis im Downstreaming führt. Dennoch steht ihr industrieller Einsatz noch aus, was u. a. am Mangel an Analysenmethoden liegt, um die HGMS quantifizierbar zu machen. Gerade in der Pharmaproduktion werden Prozesse gebraucht, die gemäß den einschlägigen Vorschriften (cGMP) validiert und deren verfahrenstechnische Anlagenteile qualifiziert werden können. Die Schwierigkeit ist die Messung der magnetischen Mikrosorbentien in der Suspension, in der auch Zellen oder Zelltrümmer vorliegen. Im Rahmen eines Forschungsprojektes im „Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand“ des BMWi wurden verschiedene Analysenmethoden untersucht. Die Durchflusszytometrie ermöglicht eine Charakterisierung von Partikeln und eine simultane quantitative Messung. Durch die multiparametrige Messung kann zwischen Zellen, Zelltrümmern und Magnetpartikeln unterschieden werden. Die At-line-Einbindung des Durchflusszytometers ist durch den Einsatz einer externen Pumpe möglich. Über eine automatisierte Messwertanalyse kann der HGMS-Prozess mittels der Durchflusszytometrie gesteuert werden.