Einzelnen Partikeln auf der Spur
Elektrochemische Methode verfolgt die Bewegung einzelner Mikropartikel in Raum und Zeit
Der neue Ansatz der britschen Forscher basiert auf einer einfachen Anordnung von vier winzigen Elektroden (150×150 µm) am Boden einer kleinen Zelle, die einzeln ansprechbar sind. Um zu zeigen, dass das Konzept funktioniert, führten sie Versuche mit einer Basaltkugel mit einem Durchmesser von etwa 330 µm durch. Das magnetische Basaltkügelchen bewegten sie mit einem Magneten unterhalb des Zellenbodens, der mit einem Schrittmotor über eine Schraube bewegt wurde.
In der Zelle ist eine Lösung mit einer elektroaktiven Verbindung. Kommt das Kügelchen in die Nähe einer der Mikroelektroden, ist sie den Molekülen dieser Verbindung auf ihrem Weg zur Elektrode im Weg. Diese Störung des Diffusionsfeldes ändert die Stromantwort der Elektrode auf eine angelegte Spannung. Die Anwesenheit der Kugel macht sich bis zu einer Entfernung von 0,5 mm von der Elektrode bemerkbar. Die Kugel wurde in viele verschiedene Positionen gebracht und die jeweiligen Stromkurven der einzelnen Eletroden aufgezeichnet. Parallel dokumentierten die Forscher die entsprechenden Kugelpositionen durch Videoaufnahmen. Das Messverfahren lässt sich auf diese Weise kalibrieren, so dass die Position der Kugel anhand der Stromkurven der Elektroden lokalisiert werden kann.
Die Forscher wollen nun den Maßstab weiter verkleinern. Sie arbeiten an Elektrodenanordnungen für eine räumliche Auflösung auf der Submikrometerskala, mit der sich dann auch deutlich kleinere Partikel mit Submikrosekunden-Auflösung verfolgen lassen sollen.
Originalveröffentlichung: Richard G. Compton et al.; "A Method for the Positioning and Tracking of Small Moving Particles"; Angewandte Chemie 2009, 121, No. 13, 2412–2414
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