Title:Anwendung und Analyse der Impedanzspektroskopie in Electrowetting-Lab-on-Chip SystemenAuthor(s):Stefan ClaraAbstract:Die Diplomarbeit befasst sich mit einem sogenannten Lab on Chip (LOC) System. Dabei handelt es sich um den Versuch, die Funktionalität eines Chemielabors zu miniaturisieren und auf einem Chip unterzubringen. Durch diese Verkleinerung sind ähnliche Vorteile wie bei den Halbleiter ICs erreichbar. Konkret heißt das: -> Günstige Produktion durch Massenfertigung. -> Kostenersparnis durch geringe Mengen an Reagenzflüssigkeiten. -> Zeitersparnis durch hohe Parallelisierbarkeit. Die Miniaturisierung eröffnen ganz neue Möglichkeiten, die erst durch die Änderung der Kräftedominanz von den Volumenkräften hin zu den Oberflächenkräften, ermöglicht werden. Die physikalischen Gesetzmäßigkeiten lassen sich sehr einfach veranschaulichen: Stellt L die charakteristische Länge eines Systems dar, so sind die Volumenkräfte FV proportional zu L^3, die Oberflächenkräfte FO hingegen proportional zu L^2. Für kleine Werte von L dominieren somit die Oberflächenkräfte. Durch all diese Veränderungen erlauben LOC-Systeme auch andere Einsatzbereiche wie z.B. Einweganalysegeräte, mobile Testsysteme und instantane Tests. Der behandelte Problembereich der LOC-Systeme wird in vier Teilbereiche unterteilt. -> Die ersten beiden Abschnitte befassen sich mit dem Electrowetting (EWOD). Darunter wird das Bewegen von Flüssigkeitströpfchen auf speziellen Elektrodengeometrien verstanden. Es handelt sich dabei um ein digitales Mikrofluidik-Konzept, das mit Hilfe von elektrostatischen Kräften arbeitet. Um ein flexibles Electrowetting System zu erhalten, müssen Grundoperationen, wie bewegen, erzeugen, teilen und mischen, effizient und zuverlässig funktionieren. Mit diesen Operationen lässt sich eine sehr breite Palette an chemischen Vorgängen im miniaturisierten Maßstab abarbeiten. -> Im dritten Abschnitt geht es darum, mit Hilfe der Impedanzspektroskopie (IS), Informationen über die Zusammensetzung einer Flüssigkeit zu erhalten.Publishing:11/2010