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30.09.2022

14.01.2009

Online Überwachung von Bioprozessen mit ATR-IR oder NIR: Vor- und Nachteile der beiden Methoden

Dr. Florian Eigenmann , Bruker Optics GmbH & Co. KG


Nah-Infrarot (NIR) Applikationen haben eine große Bedeutung erlangt wegen der flexiblen und robusten Lichtleitertechnologie. Viele Prozesse werden mit NIR in Pharma, Chemie aber auch im Food/Feed Bereich online überwacht oder gar gesteuert. Die zur Verfügung stehenden Messtechniken und Sonden erlauben die Untersuchung von pulverförmigen und flüssigen Stoffen, aber auch von wässrigen biologischen Proben.

Der klassischen und etablierten NIR Technologie sind aber auch Grenzen gesetzt: Die Nachweisgrenze ist limitiert und bei weitem nicht so gut wie im Mittel-Infrarot (MIR) Bereich; hier werden die Grundschwingungen aufgezeichnet, welche physikalisch 1-2 Zehnerpotenzen intensiver sind als die im NIR gemessenen Kombinationsschwingungen und Obertöne. Die heute verwendeten Silberhalogenid Fasern erlauben auch hier eine Sondentechnologie einzusetzen, welche jedoch bezüglich Distanz Spektrometer Messstelle auf wenige Meter limitiert ist.

Neben der guten Detektionsgrenze ist sicher auch die vergleichbar einfache Interpretation von Spektren bezüglich funktionellen Gruppen im MIR eine Voraussetzung, die dieses System für viele F&E Labors unersetzlich macht. Anhand eines Applikationsbeispiels (Bioprozess: Fermentation) sollen die Vor- und Nacheile der beiden Methoden illustriert werden.


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