11.07.2018
Droplets, Nanoparticles and Nanopore Sensors - Vortrag von Mark Platt, Loughborough University

Mark Platt, Senior Lecturer am Department of Chemistry der Loughborough University, England spricht am 24. Juli 2018, 15 Uhr im Vortragssaal des Zentrums für Pharmaverfahrenstechnik der TU Braunschweig, Franz-Liszt-Straße 35a über DROPLETS, NANOPARTICLES AND NANOPORE SENSORS - THE SYNTHESIS AND APPLICATIONS OF MAGNETIC PARTICLES. Vortrag und Diskussion finden in englischer Sprache statt.

DROPLETS, NANOPARTICLES AND NANOPORE SENSORS
THE SYNTHESIS AND APPLICATIONS OF MAGNETIC PARTICLES
Mark Platt
Department of Chemistry, Loughborough University. Leicester. UK LE11 3TU
e-mail: m.platt@lboro.ac.uk

The talk will cover two aspects of research in our group. The first looks at nanoparticle synthesis. Part 1. We create a unique and transferable approach of using emulsion droplets as scaffolds to control and assemble multiple materials within a simple flow reactor. The transformative step confines the creation of the nanomaterials to the interface of the emulsion droplet. The interface of two immiscible liquids offers an ideal platform to grow and assemble materials due to its defect free and reproducible surface. We exploit this process and coat the newly formed metal nanoparticles, of controllable size and shape, onto iron oxide cores for future catalytic, sensing or biomedical applications. Part 2. Resistive Pulse Sensors, RPS, commonly known as nanopore sensors, offer single particle resolution. Each translocation of a nanomaterial through the pore causes a change to the conductivity of the channel, which can be used to characterise the physical properties of the material. Information on the size, concentration and charge (zeta potential) can be quickly measured. If magnetic particles are used as carriers of DNA molecules, the interaction between the DNA and analytes in solution can be monitored. When the DNA molecule is an aptamer the interaction between the magnetic particle and a specific target can be controlled.

Here we introduce our results from Aptamer-RPS strategies. Our (Multi)3Pore creates a “Swiss army knife” Multi-use, plex, omic nanoPore sensor, measuring, ions, particles and biological targets in solution. An objective of our research is to increase the number nanomaterials and biomarkers we can analyse simultaneously. To do this we have been developing new RPS platforms, including a 3D printed particle analyser for high throughout particle counting, and embedding these sensors into nanoparticle manufacturing lines for inline quality control. The materials we create and characterise range from nanomaterials, exosomes, bacteria and virus particles.

Fig 1. From left to right. Schematic of the RPS setup, example pulses and the vision of the Multipore. Design files for 3D printed particle sensors and the modelled electric field lines.

Select publications
ACS Sens., (2018) 3, 655–660
ACS Nano, (2018) 12, 4844–4852
Nanoscale (2016) 8, 19139 - 19147
Nanomedicine", (2016) 11, 2197-2214
Analytical and Bioanalytical Chemisty, (2016) 408, 5757
Langmuir (2016) 32, 1082–1090.
Biosensors and Bioelectronics (2015) 68, 741
Analytical Chemistry (2014) 86 (2) pp1030-1037
Small, (2012) 8, 2436-2444
Nucleic Acids Research, (2009) 37, e6.

Biography
Mark Platt is a Senior Lecturer within the Department of Chemistry, Loughborough University. His PhD was earned in the field of electrochemistry at the University of Manchester in 2004, supervised by Prof Robert A. W. Dryfe. Postdoctoral positions include Pennsylvania State University with Prof Mary. E. Williams (2004 – 2005), Cambridge University with Dr Adrian Fisher (2005-2006) and the University of Manchester under Professors Douglas Kell and Philip Day (2006 – 2009). Prior to his lectureship he secured independent funding as part of an Intra-European Marie Curie Fellowship (2009-2012), IEF at University College Dublin. Here he developed a particle synthesis technique, and nanopore sensors for the detection of virus’s and bacteria, for which he received “Irelands Champions of EU Research 2012”. He joined Loughborough in 2012.

His research aims to synthesis, assemble and characterise nanomaterials leading to new analytical technologies. Current research projects include the monitoring of heavy metals within waste streams, screening blood samples for disease and developing rapid bioassays to screen for toxins.He is a founding member and director of the materials characterisation company Nanoquantix.

06.07.2018
COSIMA'18 - Competition of Students in Microsystem Applications

Zum zehnten Mal findet 2018 der vom Verband der Elektrotechnik Elektronik (VDE) veranstaltete und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBi) unterstützte studentische Wettbewerb COSIMA für den Einsatz von Mikrosystemen in die unterschiedlichsten Bereiche des Alltags statt.

Von der Idee über die Planung, Umsetzung, Bewirtschaftung und das PR erarbeiten Studierende einen Prototyp für ein neues Objekt, das nützlich oder spielerisch, auf jeden Fall aber technisch neuartig sein soll.

Vincent Gottwald und Dominik Reifer, zwei Maschinenbaustudenten der TU Braunschweig, die am Institut für Mikrotechnik (IMT) ihre Bachelorarbeit schreiben bzw. Lehrveranstaltungen besuchen, wollen gemeinsam mit Kommilitonen die Herausforderung an- und am Wettbewerb teilnehmen. Ihre Ideenskizze haben sie bereits eingereicht. Das Team beschäftigt sich mit der Neuentwicklung einer kostengünstigen und kompakten ortsauflösenden Sensorik, mit der sich Objekte von innen betrachten lassen. Dies könnte vielleicht einmal als kostengünstiges, bildgebendes Verfahren in der Medizin eingesetzt werden, z.B. zur Voruntersuchung von Sport- oder Alltagsverletzungen.

Bis Mitte November wird jetzt an einer ersten Umsetzung geforscht und getüftelt und ein funktionierendes Gerät dann auf der Messe electronica in München vorgestellt. Während dieser Zeit kann auf die Unterstützung des Cosima-Projektbüros zurückgegriffen werden, die professionelle Tipps im Bereich Betriebswirtschaft und Öffentlichkeitsarbeit geben und auch Kontakte zu Industriepartnern vermitteln.

Den Teams, die eine Jury aus Wissenschaft und Industrie überzeugen können, winken neben Geldpreisen auch die Möglichkeit, am International Contest of Innovation (iCan) teilzunehmen. Zur Teilnahme an COSIMA motiviert auch die Möglichkeit, sich mit Gleichgesinnten zu vernetzen und den eigenen Enthusiasmus zu teilen.

Das IMT drückt Vincent, Dominik (Aufnahme: privat) und ihren Mitstreitern kräftig die Daumen.

12.03.2018
5-tägiger Workshop zu Mikrobioreaktoren

Vom 24. - 28. September 2018 findet am PVZ (Zentrum für Pharmaverfahrenstechnik) ein Kurs mit Vorlesung und Laboren zum Thema "Applications of microbioreactors in bioprocess development" statt.

14.12.2017
DAAD-Preis für internationale Studierende

Das IMT freut sich mit Jaime Esteban Builes Sánchez über die Vergabe des DAAD-Preises für internationale Studierende 2017.

¡Felicitaciones! Das IMT freut sich mit Jaime Esteban Builes Sánchez über die Verleihung des DAAD-Preises für internationale Studierende 2017. Jaime Esteban stammt aus Kolumbien und studiert im zweiten Semester an der TU im Master Maschinenbau; seine herausragenden akademischen Leistungen und sein ehrenamtliches Engagement wurden von der Jury bei der Preisvergabe am 13. Dezember besonders hervorgehoben. Am Institut für Mikrotechnik arbeitet Jaime Esteban als studentische Hilfskraft in einem Forschungsprojekt zur Mikrofluidik. 

Weitere Informationen: https://magazin.tu-braunschweig.de/m-post/zum-jahresabschluss-dank-und-ausblick/

 

 

08.08.2017
Auszeichnung für IMT-Mitarbeiter

Chresten von der Heide erhält Studienpreis der SEW-EURODRIVE-Stiftung

 

Die SEW-EURODRIVE-Stiftung, 1989 von der Witwe des SEW-EURODRIVE-Unternehmers Ernst Wilhelm Blickle gegründet, zeichnet zum einen hochklassige Forschungsprojekte und ihre Initiatoren, zum anderen Absolventinnen und Absolventen der Studienbereiche Elektrotechnik, Maschinenbau und Wirtschafts-wissenschaften aus. Chresten von der Heide überzeugte die Jury mit seiner Arbeit „Integration von Dünnfilmtransistoren in ein flexibles Sensornetzwerk“, mit der er sein Maschinenbaustudium an der TU Braunschweig 2016 abschloss.

Ziel der mit 1,0 bewerteten Masterarbeit von Herrn von der Heide war die Entwicklung eines Herstellungsprozesses für Dünnschichttransistoren, der in die Fertigung folienbasierter Sensornetzwerke zu integrieren ist. Das Sensornetzwerk wird primär für eine Anwendung in der Medizintechnik entwickelt. In Form eines flexiblen Pflasters kann es auf die Haut appliziert werden, und die Verformungen des Körpers können registriert werden. Bei Frühgeborenen ist die künstliche Beatmung die vorrangige Maßnahme zur Stabilisierung. Allerdings besteht ein großes Problem darin,  die künstliche Beatmung an die eigenen Atmungsanstrengungen des Kindes anzupassen. Versuche zur zuverlässigen Triggerung des Atemgerätes mithilfe einer Atemsensorik sind bisher ohne Erfolg geblieben.

Das folienbasierte Sensornetzwerk wird am Institut für Mikrotechnik der TU Braunschweig in Kooperation mit dem Universitätsklinikum Göttingen und Firmen der Medizintechnik für die neonatologische Anwendung entwickelt. Konkret sollten in der Arbeit von Herrn von der Heide mithilfe der Transistoren die benötigten Messleitungen in einem Sensorpatch, das zur Atmungsüberwachung bei Neugeborenen entwickelt wird, reduziert werden. Damit kann einerseits die Anzahl der Sensoren auf einem Messpflaster erhöht, andererseits können Stromverbrauch verringert und die Verträglichkeit mit anderen medizinischen Maßnahmen verbessert werden. Die experimentelle Arbeit, von eingehenden Literaturrecherchen begleitet, zeigte, dass eine Reduzierung der Leiterbahnanzahl möglich ist, wenn die Halbleitermaterialien bei geringer Prozesstemperatur – essentiell für die dünnen Foliensubstrate aus Polymermaterial – aufgebracht werden. Die Dünnfilmtransistoren wurden auf Basis dünner Zinkoxidschichten hergestellt. Mit Hilfe der entwickelten Dünnfilmtransistoren kann der Sensorpatch ohne teure Mikroassemblage hergestellt werden. Bei Marktreife kann das Sensornetzwerk dann schließlich auch die Überlebenschancen von Neugeborenen verbessern.

 

Das Institut für Mikrotechnik freut sich mit Chresten von der Heide über seine Auszeichnung und das ausgelobte Preisgeld und wünscht ihm weiterhin viel Spaß und Erfolg bei seiner Arbeit.

 

Weitere Informationen über den Studienpreis der SEW-EURODRIVE-Stiftung und über Chresten von der Heide.

 

06.03.2017
New publication "Waterproof sensor system for simultaneous pressure and hot-film flow measurements"

 

Our new publication about a combined pressure and hot-film sensor system is available at: https://authors.elsevier.com/a/1Ufup3IC9craqc