Gelöst-Sauerstoff-Messung in Lab-on-chip-Systemen

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Die Messung des Gelöst-Sauerstoffs (DO) im Mikromilieu lebender Zellen hat eine besondere Bedeutung in der Zellbiologie. Es besteht daher ein großes Interesse an Lab-on-chip-Systemen die den DO messen. In dieser Arbeit wird die Gelöst-Sauerstoff-Messung (DO-Messung) mit elektrochemischen Sensoren zum Einsatz in Lab-on­chip-Systemen wissenschaftlich abgehandelt. Es wird die Relevanz der DO-Messung in der Zellbiologie erörtert und die Bedeutung für die Onkologie abgeleitet. Zudem werden die physiologischen und physikalischen Hintergründe der DO-Messung erklärt und die bisher verfügbaren Methoden beschrieben. Schließlich werden neue Ansätze für Lab-on-chip-Systeme vorgestellt. Dabei handelt es sich um ein neues Bezugssystem für elektrochemische Messungen, einen neuartigen DO-Sensor auf Basis von Kohlenstoff-Nanoröhrchen, eine Erweiterung des Detektionsspektrums des bereits bestehenden O2-FETs sowie eine Modellierung der elektrochemischen Vorgänge am O2-FET und einer kompletten modularen Systemlösung für Lab-on-chip-Systeme. Beispielmessungen aus den Bereichen Umweltmonitoring und Chemosensitivitätsanalytik zeigen die Einsatzfähigkeit der modularen Lab-on-chip Lösung.