Forschung Falsche Nullergebnisse bei Nanopartikeln reduzieren

Nanopartikel sind in vielen Produkten enthalten. Um sie nachzuweisen, werden verschiedene Analytikverfahren angewendet. Wenn während dieser Untersuchungen Nanopartikel verloren gehen, sind sie jedoch nicht mehr nachweisbar. Als Ergebnis erhalten Forscher dann ein falsches Nullergebnis. Deshalb hat das Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) in einem Kooperationsprojekt spezielle Test-Nanopartikel entwickelt und damit untersucht, wie man das Analyseverfahren verfeinern kann.

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Im Rahmen des Projekts Dinaff konnten die Entwickler des INM und Superon die Verluste der Nanopartikel im Analysegerät reduzieren und damit die Nachweisempfindlichkeit steigern. Dafür änderten sie die Einflussfaktoren verschieden ab. Die Forscher variierten zum Beispiel die innere Oberfläche der Analytik-Apparatur, die Flussgeschwindigkeit oder die Oberflächenbeschaffenheit der Test-Nanopartikel.

Tracer-Partikel im Einsatz

„Für unsere Untersuchungen arbeiteten wir mit sogenannten Tracer-Partikeln“, erklärt Tobias Kraus vom INM. „Das sind Nanopartikel, die wir einer Probe bewusst zusetzen. Wir wissen also, dass wir diese Partikel auf jeden Fall wiederfinden sollten. Wenn das nicht der Fall ist, findet während der Analytik irgendetwas statt, das den Nachweis unmöglich macht und wir erhalten eine falsches Null-Ergebnis.“ Dann müssten Einflussgrößen im Gerät so lange angepasst werden, bis die Tracer-Partikel nachweisbar sind. „Je ähnlicher unsere wiedergefundenen Tracer-Partikel dann den echten Nanopartikeln sind, umso verlässlicher lassen sich später die echten Nanopartikel nachweisen“, erklärt der Leiter des Programmbereichs Strukturbildung weiter.

Die Forscher nutzten die sogenannte AF4 Methode. Bei diesem Verfahren können Nanopartikel verloren gehen, weil sie zum Beispiel an Schläuchen oder Geräteteilen der Apparatur haften bleiben und am Detektor nicht mehr ankommen. Andererseits können Nanopartikel im Gerät auch verklumpen. Dann sind die Klumpen so groß, dass der Detektor auf sie nicht mehr anspricht. „Um diese beiden Hauptgründe für ein falsches Null-Ergebnis zu verhindern, ist es umso wichtiger, die richtige Kombination aus geeigneten Tracer-Partikeln, richtiger Analytik-Apparatur und Analytik-Einflussgrößen zu finden“, meint Kraus.

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