Mikrofluidische Separationsverfahren und -systeme

Mikro- und Nanopartikel zeichnen sich durch ein großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aus. Mit einer funktionalisierten Oberfläche versehen sind sie daher für die spezifische Bindung von Molekülen in den Biowissenschaften oder der Medizintechnik geeignet. Speziell der Einsatz mikroskopisch kleiner magnetischer Kügelchen, sogenannter Magnetic beads, eröffnet ein breites Anwendungsspektrum.

Dieses Buch beschreibt die Grundlagen der Theorie mikrofluidischer Strömungen, gibt einen Überblick über verschiedene Fertigungstechnologien sowie Materialien für mikrofluidische Systeme und erläutert die Funktionsweise von mikrofluidischen Separationsverfahren unter Einsatz elektrischer und magnetischer Felder. In zwei Anwendungsbeispielen - von denen eines die Manipulation von Biomolekülen umfasst, während sich das zweite mit der Bindung metallischer Nanopartikel der Platingruppe beschäftigt - werden die Lerninhalte praktisch nachvollziehbar. Das Innovationspotential dieser Separationsverfahren zeigt sich vor allem in der aktuellen Debatte um das begrenzte natürliche Rohstoffvorkommen, da sich aus der Wiederabtrennung von Nanopartikeln eine völlig neue Recyclingmethode ergibt.

Die Zielgruppen

Besonders Studenten der Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie werden von der Lektüre dieses Buches profitieren, da es die Grundlagen mikrofluidischer Lab-on-a-Chip-Systeme vermittelt, ohne spezielle Vorkenntnisse vorauszusetzen. Aber auch Ingenieure und Naturwissenschaftler in den Bereichen Nanotechnik, Mikrosysteme und Mikrofluidik können sich dank dieses Buches detailliert über die Einsatzmöglichkeiten der mikrofluidischen Separationsverfahren informieren.

Die Autorin

Christine Ruffert promovierte 2007 im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 516 "Konstruktion und Fertigung aktiver Mikrosysteme". Nach 12 Jahren der Forschung und eigenständiger Lehre am Institut für Mikroproduktionstechnik der Leibniz Universität Hannover, davon ein Jahr an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), ist sie heute am Fraunhofer IMM in Mainz tätig. Sie habilitierte im Jahr 2017 mit der venia legendi im Fachgebiet Mikrofluidik an der TU Braunschweig.