Wir stellen heute auf dem Europäischen Biosensor Symposium in Aachen ein Poster zu unserer #Dielektrophorese-Forschung vor. Durch das Anlegen eines #Wechselstromfeldes konnten auf einem 2.5x2.5mm kleinen #siliziumbasierten #Sensorchip lebende Legionella parisiensis Zellen mit dielektrophoretischer Kraft fokussiert werden, die nicht mit toten #Zellen interagieren. Mit dieser Methode könnten Legionellen im #Trinkwasser nachgewiesen werden.

https://www.fh-aachen.de/forschung/institute/inb/4th-european-biosensor-symposium-2023

#Bioelektronik

Mit Hilfe von #KI-Algorithmen sind inzwischen bemerkenswerte Bilder zu erstellen. Und es ist interessant die Methode für die #Wissenschaft, insbesondere die #Bioelektronik auszuloten. Wir haben damit begonnen, den #StableDiffusion Algorithmus auf Vorgaben aus der Bioelektronik zu testen und veröffentlichen hier die ersten Resultate.

Das erste Bild ergab sich aus der Vorgabe
„Single biological cells subjected to a negative dielectrophoretic effect in a microfluidic channel."

#Dielektrophorese

Einfluss der #Dielektrophorese auf #Biosensoren.

Das kürzlich erschienene, umfassende Reviewpaper (https://www.mdpi.com/2079-6374/12/10/784) von Dr. Anders Henriksson zeigt zahlreiche Beispiele, wie die #DEP die Nutzung von Biosensoren verbessert.
Die Wirkungsweise von Biosensoren ist abhängig von der Diffusion des Analyten zur Sensoroberfläche. Mit DEP lässt sich ein spezifischer Transport des Analyten zum Sensor erreichen, was die Analysegeschwindigkeit und die Empfindlichkeit der Sensoren deutlich erhöht.

Schon öfter war hier von der #Dielektrophorese die Rede: einem elektrischen Effekt, mit dem sich biologische Zellen auf mikroskopischer Skala voneinander trennen lassen. Nun ist eine Übersichtsarbeit erschienen, in der Maria Emmerich und Anne-Sophie Sinnigen den aktuellen Status für #Blutzellen berichtet haben. Herzlichen Glückwunsch an die beiden zu dieser schönen Arbeit.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10544-022-00623-1
#Blut #Zelltrennung

Unsere neue Veröffenlichung
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2022.855035/full
hat die Separation von Algenzellen mit #Dielektrophorese (DEP) zum Thema.

Experten wissen dabei: die DEP-Kraft nimmt 1. mit der Größe zu und hängt 2. von den elektrischen Eigenschaften der Zellen ab. Der Clou ist, dass wir zeigen konnten, dass beide Effekte zu unterscheiden sind, dass mit DEP Mikroalgen nach Größe wie auch nach Lipidgehalt zu trennen sind.

Das Video zeigt wie für manchen Zelle eine Ablenkung an den DEP-Elektroden auftritt.

Auf dem #BioProScale-Symposium, das gerade in Berlin stattfindet, präsentiert Stephan Hartmann zurzeit sein Poster zur Elektroporation von Fettsäure-produzierenden #Mikroalgen. Das Aufbrechen der #Zellhülle mit hohen elektrischen Feldern ist von Interesse, um das Bioprodukt aufzuschließen, also die #Fettsäuren zu ernten. Zum anderen mussten wir die maximale Feldstärke ermitteln, denen die Mikroalgen widerstehen können, wenn wir sie mit dem Effekt der #Dielektrophorese separieren.

Wir gratulieren Stephan Hartmann zum Abschluss seiner Bachelor-Arbeit zum Thema

Elektrisch induzierte Lyse und Poration von C. cohnii Mikroalgen in einem #Lab-on-Chip-System

Stephan hat darin die Stärke der elektrischen Felder bestimmt, bei denen die #Mikroalgen „löchrig“ werden und abzusterben drohen. Für die Zellseparation mit #Dielektrophorese ist das eine wichtige Frage. Das Ergebnis: für die genutzten Feldstärken spielt der Effekt keine Rolle.
Im Bild die verwendete Elektrodenstruktur

Im #Bioelektronik-Praktikum werden beim Versuch zu #Mikrofluidik und #Dielektrophorese (DEP) verschieden große Partikel getrennt.
Auf der Ober- und Unterseite des von oben gezeigten Kanals befinden sich schräg orientierte Elektroden mit 20µm Breite, an die eine Spannung bis zu 8 Vpp angelegt wird. Gezeigt ist der Fall von 3 Vpp, bei dem große Partikel abgelenkt werden, während die
Kleinen weiterfließen. Auf diese Weise können #biologische Zellen mit dem DEP-Effekt nach Größe getrennt werden.

Heute beginnt an der #TU Berlin das #Praktikum Bioelektronik. Das ist ein praktischer Kurs, in dem Master-Studierende der Biotechnologie in zwei Wochen die wichtigsten experimentellen Aufbauten der #Bioelektronik kennenlernen.

Es gibt vier Versuche zu: 1. Elektrokardiogramm (#EKG), 2. Impedanzspektroskopie, 3. einem Glucose-#Biosensor und 4. #Mikrofluidik und #Dielektrophorese.

Den Teilnehmern viel Erfolg! (Und uns Betreuern viel Spaß!)