Forschungsprojekte und Schülerwettbewerb:
Der am Institut für Elektrische Messtechnik entwickelte Magnetic Nanoparticle Analyzer
Analysegerät für magnetische Nanoteilchen entwickelt
Magnetische Nanoteilchen finden einen immer breiteren Einsatz in der Medizin und Bioanalytik. Das Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik der TU Braun-schweig präsentiert ein Analysegerät, den so genannten Magnetic Nanoparticle Analyzer, der eine schnelle Qualitätsüberprüfung magnetischer Nanoteilchen ermöglicht.
Nanoteilchen werden in der Medizin zu Diagnose- und Therapiezwecken eingesetzt, mit ihnen können bei Krebserkrankungen zum Beispiel Medikamente gezielt in Tumore eingebracht wer-den ohne gesundes Gewebe zu schädigen. Für jede Anwendung benötigt man Nanoteilchen mit bestimmten Eigenschaften und mit einer bestimmten Größe, damit die Therapie effizient und nicht gesundheitsgefährdend ist.
Das Analysegerät ermöglicht einerseits eine umfassende und schnelle Qualitätssicherung und -kontrolle der magnetischen Nanoteilchen. Ein solches Gerät war bislang auf dem Markt nicht vorhanden. Für den quantitativen Nachweis ist eine genaue Kenntnis der Größenverteilung der magnetischen Nanoteilchen erforderlich, da die magnetischen Eigenschaften sehr stark von der Größe der Teilchen abhängen. Die Kenntnis der hydrodynamischen Durchmesser und des magnetischen Verhaltens ist entscheidend für die Genauigkeit der Analyse. Das Analysegerät ermöglicht auch die einfache Durchführung von biochemischen Nachweisreaktionen ohne vor-heriges Auswaschen der ungebundenen Marker.
Der Magnetic Nanoparticle Analyzer besteht aus einem rechnergesteuerten Messaufbau, der es erlaubt, sehr schnell die magnetischen Eigenschaften der Nanoteilchen und ihre Änderung durch Bindung an die nachzuweisenden Moleküle zu bestimmen. Aufgrund der integrierten Datenauswertung werden Ergebnisse unmittelbar nach der Messung auf dem Bildschirm dar-gestellt. Die kundenspezifisch angepasste Bedienung des Gerätes über den berührungsemp-findlichen Bildschirm ist sehr einfach. Messergebnisse können unmittelbar in Texte zur Doku-mentation übernommen und über Netzwerkschnittstellen weitergegeben werden. Fernsteue-rung und -abfrage des Gerätes werden durch Ethernetanbindung ermöglicht.
Der ausgestellte Prototyp ist im Rahmen des Sonderforschungsbereichs "Vom Gen zum Pro-dukt" entstanden und wird in einem BMBF-Projekt weiterentwickelt. Der Magnetic Nanoparticle Analyzer hat bereits die Marktreife erlangt und wird in Kürze über die Firma Magnicon angebo-ten.
Kontakt
Prof. Dr. Meinhard Schilling
Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik
Tel.: 0531/391-3866
E-Mail: m.schilling@tu-braunschweig.de
Neue Ansätze für die Energiewirtschaft präsentiert die TU Braunschweig gemeinsam mit dem Forschungsverbund Energie Niedersachsen
Mit der Aufnahme der Arbeit der Bundesnetzagentur stehen die Netzbetreiber elektrischer Ver-sorgungsnetze vor der Aufgabe, ihre existierenden Netze wirtschaftlich effizienter zu betrei-ben. Gleichzeitig stellt sie die zunehmende Anzahl dezentraler Energieerzeugungsanlagen wie Photovoltaik, Windkraftanlagen und Kraft-Wärme-Kopplung vor neue technische Herausforde-rungen.
Auf welche Weise dezentrale Energieerzeugungsanlagen systemgerecht in das elektrische Ver-sorgungsnetz eingebunden werden können, zeigt der Forschungsverbund Energie Niedersach-sen (FEN) auf der Hannover Messe. Auf dem Gemeinschaftsstand Niedersachsen präsentiert der FEN Lösungen zur netzorientierten Integration von dezentralen Energieerzeugungsanla-gen, die der Energiewirtschaft neue Ansätze zur Erschließung technischer und wirtschaftlicher Potenziale bieten. Mitglieder des FEN sind die TU Braunschweig, die TU Clausthal, die Uni Han-nover, die Uni Oldenburg sowie die Fachhochschule Hannover und die universitätsnahen For-schungsinstitute CUTEC, Clausthal und OFFIS, Oldenburg. Gemeinsam gehen sie diesen Fra-gestellungen in zehn Teilprojekten aus den Bereichen Elektrotechnik, Maschinenbau und In-formatik nach.
Mithilfe der netzorientierten Integration kann der Netzbetreiber die elektrische Energieproduk-tion und -einspeisung der dezentralen Erzeugungsanlagen im Sinne eines Energiemanage-ments zur Vergleichmäßigung der Bezugsleistung einsetzen. So verwenden effiziente Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen hierfür einen thermischen Pufferspeicher mit einem intelligenten Speichermanagement, um die elektrische Energieproduktion von der thermischen Energiebe-reitstellung zu entkoppeln. Dadurch ist es möglich, elektrische Spitzenleistung in laststarken Zeiten gezielt zu Verfügung zu stellen. Gleichzeitig schont der verstärkte Einsatz von dezentra-len Energieerzeugungsanlagen die Ressourcen und mindert den CO2-Ausstoß.
Notwendig für den netzorientierten Verbundbetrieb der verteilten Erzeugungseinheiten sind eine sichere standardisierte Kommunikation zwischen den dezentralen Anlagen im Nieder-spannungsnetz sowie ein Informationsaustausch mit Steuerungseinheiten auf der übergeord-neten Netzebene. Für diese vielfältigen und komplexen Aufgaben auf dem Weg zum so ge-nannten Smart-Grid werden Energiemanagementsysteme entwickelt. Der Einsatz derartiger Systeme wird vor allem durch die Liberalisierung des Energiemarktes vorangetrieben und zu einer grundlegenden Umstrukturierung der Energieerzeugung und -verteilung führen.
Weitere Informationen:
http://www.fven.de
