Sigrun Herrmann

Electric cell-substrate impedance sensing with screen printed electrode structures.

Impedance sensors in thick film technology have been tested as a tool for electric cell-substrate impedance sensing. The screen printed Pt electrodes have a width of 250-400 microm. Electrodes and the surrounding ceramic chip substrate could be homogeneously grown with L-929 and Hela cells. The performance of a screen printed interdigitated electrode structure (IDES) was compared with that of thin film structures with the same layout geometry. The thick film impedance sensors allowed to correctly record the morphological response of confluent Hela cell layers to stimulation with histamine. A thick film conductivity sensor also revealed impedance values which were dependent on cell growth on the electrode surface, even at a very low frequency range of approximately 1 Hz.

The use of screen printed electrodes for the sensing of cell responses

Impedance sensors in thick film technology have been tested as a tool for testing cell-mediated effects. The screen printed Pt electrodes have a width of 250-400 mum. Electrodes and the surrounding ceramic chip substrate could be homogeneously grown with L-929 and Hela cells. The performance of a screen printed interdigitated electrode structure (IDES) was compared with that of thin film structures with the same layout geometry. The thick film impedance sensors allowed to correctly record the morphological response of confluent Hela cell layers to stimulation with histamine. A thick film conductivity sensor also revealed impedance values which were dependent on cell growth on the electrode surface, even at a very low frequency range of ap1Hz.

Online-Analyse mit Lab-on-Chip-Systemen (Online Analysis with Lab-on-Chip Systems)

Abstract Es werden Ergebnisse der Entwicklung und Erprobung unterschiedlicher Lab-on-Chip-Systeme auf der Basis von elektrochemischen Sensoren vorgestellt. Das Design und der technologisch anspruchsvolle Herstellungsprozess von Sensorchips, aber auch Möglichkeiten der Verkapselung werden beschrieben. Die Entwicklung planarer Mikrosensorsysteme eröffnet beispielsweise die Möglichkeit zur Online-Analyse von Körperflüssigkeiten und zur Charakterisierung von Vitalitätskriterien. Anhand der ausgewählten Analysenbeispiele werden das breite Spektrum prinzipieller Einsatzmöglichkeiten für Lab-on-Chip-Systeme, gleichzeitig jedoch auch die Bedeutung der Materialauswahl für die Realisierung sensorspezifischer Anforderungen und applikationsbezogener Erfordernisse, wie z.B. Bio- oder Zellkompatibilität, deutlich.

Kalibrierung elektrochemischer Sensoren unter Nutzung genetischer Algorithmen

Eine neue Methode zur Kalibrierung elektrochemischer Sensoren wird vorgestellt. Nach einer Einführung zur Kalibriertechnik elektrochemischer Sensoren wird die Anwendung genetischer Algorithmen am Beispiel der Kalibrierung eines elektrochemischen Wasserstoffperoxid-Sensors gezeigt. Die Eigenschaften der genetischen Algorithmen werden erläutert und mögliche Anwendungen diskutiert. Das neue Kalibrierverfahren hat Vorteile im Vergleich mit der Regressionsanalyse.

Optimierung bioverfahrenstechnischer Prozesse mittels sensorgestütztem MikrobioreaktorOptimization of Biochemical Engineering Processes by Means of a Sensor-Supported Microbioreactor

Zusammenfassung Es werden Ergebnisse der Entwicklung und Erprobung eines komplexen Mikroreaktionssystems mit integrierter elektrochemischer Sensorik zur Überwachung und Optimierung biotechnologischer Prozesse vorgestellt. Zur Kontrolle der in einem röhrenförmigen Bioreaktor ablaufenden Reaktionen wurden unterschiedliche prozessrelevante Parameter bei einer Ganzzell-Biotransformation gemessen.