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Erweiterung des Sensorarrays eines ALI-Abscheiders für Zellkulturexperimente

Erweiterung des Sensorarrays eines ALI-Abscheiders für Zellkulturexperimente
Forschungsthema:Aerosoltechnik
Typ:Bachelorarbeit
Datum:Ab November 2017
Betreuer:

Dipl.-Ing. Harald Wiegand

Untersuchungen zur Toxizität von Nanomaterialen werden häufig in-vitro (im Reagenzglas) durchgeführt. Ein Air-Liquid-Interface (ALI) bringt die Zellkulturen dabei an der Grenzfläche Luft-Flüssigkeit mit gasgetragenen Partikeln in Kontakt und ermöglicht eine realistische Nachstellung der Partikelaufnahme durch die Lunge. Die effektive und zielgerichtete Partikelabscheidung sowie die genaue Bestimmung der Partikeldosis innerhalb von ALI-Expositionssystemen sind jedoch nach wie vor problematisch.

Bei der Neuentwicklung eines Abscheidesystems ist ebenfalls eine Werkzeug bzw. Messverfahren zur Charakterisierung essenziell. In diesem Projekt kann durch den Einsatz eines Salzaerosols (NaCl) die Abscheiderate in die Zellkulturschalen direkt durch eine Leitfähigkeitserhöhung bestimmt werden. Die Zellkulturschalen sind mit Wasser gefüllt und mit miniaturisierten Leitfähigkeitsmesszellen ausgestattet. Jede Schale stellt dabei einen Messpunkt bei der Charakterisierung des Abscheiders dar, der über die Qualität des Systems Auskunft gibt, als auch eine Zielfläche die mit Aerosol beladen werden muss.

Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Erprobung einer Leitfähigkeitsmesszellenanordnung (kurz Detektor) für eine 12-fach Zellkulturschale und die Entwicklung eines vergleichbaren Systems für einen 24-fach Detektor. In einer Vorgängerarbeit wurde die Durchführbarkeit von Leitfähigkeits-messungen in einer 12-fach Schale bereits untersucht. Die Charakterisierung der Abscheideleistung dieses Systems ist der erste Schritt für die Entwicklung eines 24-fach Detektors. In Experimenten ist die Tauglichkeit der einzelnen Konzepte zu ermitteln und deren Leistungsdaten sind sowohl untereinander als auch mit Daten aus der Literatur zu vergleichen.
Die hier vorgestellte Arbeit ist experimentell und konstruktiv orientiert, handwerkliches Geschick ist dabei von Vorteil.