Die Arbeitsgruppe Mikro- und Nanoanalytik befasst sich vorwiegend mit der Untersuchung von Oberflächen verschiedenster Materialien – darunter Metalle, Keramiken und biologische Materialien – unter Einsatz mikro- und nanoanalytischer Methoden. Ein besonderer Fokus liegt auf Werkstoffen, die in Kontakt mit biologischen Substanzen kommen. So werden beispielsweise Oberflächen vor und nach Blutkontakt hinsichtlich möglicher Veränderungen analysiert.

Das Labor verfügt über eine umfassende Ausstattung an mikro- und nanoanalytischen Geräten. Dazu zählen Lichtmikroskope (Auflicht, Durchlicht, Phasenkontrast etc.), ein Rasterelektronenmikroskop mit Feldemissionskathode und variablem Druckmodus einschließlich EDX-Detektor, ein Rasterkraftmikroskop sowie ein Rotationsrheometer mit Hochfrequenzoption.

Der variable Druckmodus des Rasterelektronenmikroskops ermöglicht nicht nur die Untersuchung von Festkörpern wie Metallen und Keramiken, sondern auch die Analyse biologischer Oberflächen. Mit dem Rasterkraftmikroskop lassen sich unter anderem lebende biologische Zellen untersuchen und Oberflächenabbildungen bis in den atomaren Bereich erstellen, bei Bedarf auch unter Flüssigkeiten. Zudem erlaubt das Gerät die Bestimmung mechanischer Materialeigenschaften.

Das Oszillations- bzw. Rotationsrheometer mit Hochfrequenzoption dient der Untersuchung viskoelastischer Eigenschaften von Festkörpern bis hin zu Flüssigkeiten. Es kann somit in zahlreichen industriellen Anwendungsbereichen eingesetzt werden – beispielsweise bei pharmazeutischen und kosmetischen Formulierungen, biologischen Materialien und Medizinprodukten ebenso wie bei Farben, Lacken, Druckertinten oder Polymeren.

Darüber hinaus werden auch mikro- bzw. nanoanalytische Oberflächenuntersuchungen (Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, Elementanalyse EDX) von Werkstoffen aus der Industrie durchgeführt.

Langjährige Forschungsaktivitäten mit der Drahtindustrie beschäftigen sich unter anderem mit oberflächenanalytischen Untersuchungen fehlerbehafteter Stahloberflächen während des Drahtziehprozesses. Diese Stahldrähte finden ihre Anwendung unter anderem in der Automobil-, Bau- und Elektroindustrie. Die Untersuchungen dienen zur Verbesserung der Qualität dieser Drähte, deren Oberflächen während des Ziehprozesses mit unterschiedlichen Methoden behandelt wurden.

Insgesamt ist das Labor für Mikro- und Nanoanalytik sehr interdisziplinär ausgerichtet. Es vereint Forschungsaktivitäten aus den Bereichen Biologie, Werkstoffwissenschaften, Chemie und Physik.

Das Labor verfügt über folgende Ausstattung:

• Rasterelektronenmikroskop Zeiss Sigma 300 VP (REM)
• Energiedispersive Röntgenanalyse Oxford Instruments X-maxN (EDX)
• Rasterelektronenmikroskop LEO Elektronenmikroskopie GmbH (REM)
• Lichtmikroskope Olympus
• Digitalmikroskop Keyence VHX-900 F
• Energiedispersive Röntgenanalyse (EDX)
• Rasterkraftmikroskop JPK Nano Wizzard II (AFM)
• Röntgendiffraktometer Bruker D2 Phaser 2nd Generation
• Oszillationsrheometer Kinexus Pro (Malvern Panalytics)
• Rotationsrheometer Kinexus Pro (Malvern Panalytics)
• Piezo-Rotations-Vibrator für Kinexus Pro (Malvern Panalytics) (PRV)
• Oszillationsrheometer Anton Paar MCR 92
• Rotationsrheometer Anton Paar MCR 92
• Nanoindenter HM 500 Fischer
• Textur Analyzer Brookfield CT3 1500
• Metallographie
• Wärmebehandlung

Im Studiengang Angewandte Biologie werden folgende Module angeboten:

• Grundlagen Medizinischer Materialien
• Analytische Verfahren
• Wissenschaftliches Arbeiten
• Analytik an Life Science Produkten
• Lebensmittel und Konsumgüteranalytik

Bei Fragen melden Sie sich gerne per Email an thume.franziska@fh-swf.de und/oder rauch.nicole@fh-swf.de.

Geförderte Drittmittelprojekte ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand):

• (2024-2026) Entwicklung von biokompatiblem,bioresorbierbarem Magnesiumfeinstdraht zur Herstellung von Medizinprodukten.
• (2021-2024) Universell und routinetauglich im medizinischen Laboreinsetzbares Kontrollmaterial für die tägliche Qualitätskontrolledes Messvorganges der Thrombozytenaggregometrie.
• (2018-2021) Multifunktionstestsystem zur Erschließung neuer Möglichkeiten in der Gerinnungsdiagnostik und im Therapiemonitoring.
• (2016-2018) Anwendungsspezifisch konfigurierte Küvetten für den universellen Einsatz in Thrombozytenaggregometern.
• (2012-2015) Entwicklung eines Point-of-Care Gerätes zur rheometrischen Hämostaseüberwachung auf Basis einer piezoelektrischen Sonde.

Wir bieten Projekt- und Bachelorarbeiten in den Bereichen Angewandte Biologie, Bio- und Nanotechnologie sowie Naturwissenschaften an. Diese Arbeiten sind in laufende Forschungsprojekte eingebunden, bei denen Sie in engem Austausch mit unseren Industriepartnern stehen und aktiv zum Fortschritt aktueller Forschungsarbeiten beitragen.

Melden Sie sich gerne bei Interesse per Email unter rauch.nicole@fh-swf.de und/oder thume.franziska@fh-swf.de.