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Yokogawa Fluid Imaging Technologies

Yokogawa Fluid Imaging Technologies, ansässig in Portland, Maine, ist der führende industrielle Hersteller für Partikelanalysegeräte mit digitaler Bildsystemtechnik. Die FlowCam® Technologie hat als Erste die Möglichkeiten von Durchflusszytometern und digitaler Bildanalyse kombiniert und wird weltweit in der Forschung und Qualitätskontrolle in verschiedensten Bereichen eingesetzt. Mit Anwendungen in den Bereichen Phytoplankton und Zooplankton, Algen Kultivierung, kommunale Wasserversorgung, Entwicklung biopharmazeutischer Produkte, Chemikalien, Öl und Gas, Biokraftstoffen und vielen weiteren Anwendungsgebieten bietet Yokogawa Fluid Imaging Technologies führende Lösungen zur Partikelanalyse.

Bei der dynamischen Bildanalyse von Partikeln werden mehr als 40 physikalische Parameter aus den Bilddaten eines 2D-Mikroskops gemessen und geben Informationen über die Größe und Form der Partikel in Flüssigkeiten. Bei Fluss durch eine Durchflusszelle werden die Partikel mittels Lichtblitzen „eingefroren“ und hochauflösende Bilder aufgenommen. Diese Bilder können anschließend mit der systemeigenen Software VisualSpreadsheet® ausgewertet und analysiert werden.

Die dynamische Bildanalyse von Partikeln mit der FlowCam® bietet folgende Vorteile:

  • Analyse von Partikeln im Größenbereich 1µm – 2000µm (FlowCam® Nano 0,3µm – 30µm)
  • Test von Partikelkonzentrationen bis 5.000.000 Partikel pro ml
  • Die FlowCam® bietet über 40 verschiedene Parameter zur Partikelanalyse und liefert außerdem ein digitales Bild von jedem gemessenen Partikel
  • Die Software ermöglicht dem Benutzer mehrere zehntausend Partikel pro Minute zu sichten
  • Abhängig vom gewählten Setup liegt der maximale Durchsatz bei 50.000 – 500.000 Partikeln pro Minute

 

Spectradyne

Spectradyne LLC liefert eine revolutionäre Methode zur Messung von sub-mikron Nanopartikeln: das nCS1TM. Das Gerät verwendet eine schnelle, einfach nutzbare und für die industrielle Verwendung praktische mikrofluidische Implementierung der Resistive Pulse Sensing Technologie. In der Life Science Industrie spart das nCS1 durch eine frühere Erkennung von Proteinaggregation und exakter Quantifizierung biologischer Nanopartikel (z.B. Exosome) Zeit. Weitere Anwendungsgebiete sind Nanomedizin, Virologie, Kosmetik sowie Farb- und Halbleiterindustrie.

Das Spectradyne nCS1 charakterisiert Größe und Anzahl von Nanopartikeln mit Hilfe des Microfluidic Resistive Pulse Sensing (MRPS, bzw. „Coulter Prinzip“) Verfahrens. MRPS ist echt orthogonal zu Methoden die auf Lichtstreuung basieren, wie Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) oder Dynamic Light Scattering (DLS) und liefert die exakte Konzentration von Nanopartikeln jedes Materials. Die Partikel werden mit der MRPS-Methode einzeln gemessen, wodurch eine hochauflösende Analyse komplexer polydisperser Lösungen wie Serum, Urin und Aggregationssystemen möglich ist.

Das nCS1 ist eine für den industriellen Alltag praktisch einsetzbare Technologie. Die Analyse geschieht in einer Einwegkartusche und erfordert nur 3 Mikroliter Probe. Im Gegensatz zu anderen Umsetzungen von RPS sind Spectradynes MRPS Kartuschen für die Messung von Nanopartikeln optimiert, beispielsweise durch eingebettete mikrofluidische Besonderheiten, welche Verstopfungen deutlich reduzieren und Messungen in hohen Konzentrationen ermöglichen. Die Kartuschen sind ebenfalls zeitsparend, da sie zwischen verschiedenen Messungen nicht gereinigt werden müssen dauert eine komplette Analyse nur wenige Minuten.

Der nCS1-Unterschied:

  • Keine Abhängigkeit von der Materialart der Partikel
  • Hochaufgelöste Größenverteilung
  • Größenbereich: 50 nm bis 2 µm im Durchmesser
  • Arbiträre Polydispersität
  • Gesamtanalyse der Probe in wenigen Minuten
  • Verwendung von Einweg-Mikrofluidikkartuschen
  • Nur 3µl an Probenvolumen notwendig
  • Unabhängig von lichtbasierten Verfahren

Typische Spectradyne nCS1 Anwendungen sind:

  • Nanomedizin
  • Biologie: Proteinaggregate, Viren, etc.
  • Inhaltsstoffe von Medikamenten: Hilfsstoffe, Träger, Lipide, etc.
  • Allgemein Nanopartikel: Gold/Silber, Silikone, Metalloxide, etc.

 

Affinité Instruments

Affinité Instruments wurde im Juni 2015 als Spin-Off der Université de Montréal in Kanada gegründet und ist der Produzent des portablen SPR Instruments P4SPR sowie dem qSPR.  

Mit Hilfe des P4SPR und qSPR lassen sich schnell und einfach Interaktionen zwischen zwei Molekülen auf Spezifizität und Affinität untersuchen. Zusätzlich können, mit Hilfe des KNX2 Kinetik-Moduls, Informationen zur Kinetik dieser Interaktionen gewonnen werden.

Das P4SPR zeichnet sich durch seine Portabilität, Flexibilität und einfache Handhabung aus und ist und 2 Varianten erhältlich. Die Variante mit 2-Einlässkanälen ist ideal um Referenz- und Probenmessung zeitgleich durchzuführen. Hierbei wird, durch das S-förmige Design der mikrofluidischen Zelle, automatisch und ohne zusätzlichen Zeitaufwand eine Triplikat-Messung für die Probe durchgeführt. Die Variante mit 4-Einlasskanälen hingegen nutzt eine mikrofluidische Zelle mit 4 gleichen Kanälen, ideal um 3 Proben + Referenz zu messen oder 4 Proben zeitgleich zu messen und direkt miteinander zu vergleichen.  

Beide Geräte nutzen Sensor-Chips in der Kretschmann-Konfiguration, wobei eine dünne Schicht (50 nm) aus Gold direkt auf ein Prisma aufgebracht ist (Au-Sensor). Die Geräte führen eine spektrale Messung bei konstantem Einfallswinkel des Lichts durch, im Gegensatz zur winkelabhängigen Messung mit monochromatischem Licht, wodurch weniger bewegliche Teile nötig sind. Sie sind dadurch äußerst robust, wartungsarm und erschwinglich.  

Die im P4SPR verwendeten Gold Sensor-Chips und mikrofluidischen Zellen sind wiederverwendbar. Die Gold Sensor-Chips sind zudem mit verschiedenen Oberflächen verfügbar (z.B. mit bereits aufgebrachtem 16-MHA, Ni-NTA oder Streptavidin, sowie dem proprietären AfficoatTM von Affinité Instruments). Das qSPR hingegen nutzt Cartridges in welchen Sensor-Chip und mikrofluidische Kanäle vereint sind.  

Die Vorteile des P4SPR im Überblick:

  • Detektion von Biomolekülen und Label
  • Ergebnisse in Echtzeit verfolgbar
  • Mehrere Kanäle
  • Portabel (P4SPR)
  • Flexibel
  • Einfache Handhabung
  • Erschwinglich
  • Robust und wartungsarm

Anwendungsbereiche des P4SPR:

  • Detektion von Molekülen
    • Klinische Analysen
    • Immunassays
    • Umweltanalyse
  • Medikamentenentwicklung
    • Bindung
    • Affinität
    • Kinetik
    • Konzentration
  • Materialforschung und Instrumentation
    • Oberflächenchemie
    • Plasmonenmaterial
    • Systemintegration