Hochauflösendes Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop
Final Report Abstract
Das angeschaffte hochauflösende Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop (FE-REM) diente als Ersatz des veralteten (seit 25 Jahren betriebenen) REM-System. Das FE-REM-System (mit Schottky-Emitter) ermöglicht uns die Analysen von Proben mit einer sehr hohen Ortsauflösung (bis zu wenigen nm) durchzuführen. Geringe Spannung, Kühlung der Probe während der Untersuchung und variable Druckeinstellungen erlauben uns eine schonende Analyse von unterschiedlichen (an)organischen und (mikro)biologischen Proben ohne Aufladungseffekte und strukturellen Veränderungen zu realisieren. Mit dem modernen empfindlichen EDX-Detektor sind darüber hinaus die Untersuchungen auch im Leichtelement- und Niederenergiebereich machbar. In den ersten drei Jahren wurde das angeschaffte FE-REM-System in mehreren Forschungsvorhaben in unserem Institut eingesetzt. Folgende wissenschaftliche Arbeiten sind zu nennen: i) Untersuchungen von unterschiedlichen (an)organischen Nanopartikeln sowie magnetischen Nanopartikeln und langzeitstabilen superparamagnetischen Nanokompositen; ii) Charakterisierung von SERS-Substraten (Ag- und Au-Nanopartikel); iii) Untersuchungen von nanostrukturierten Biosensoroberflächen; iv) Analyse von core-shell Nanopartikeln und Validierung der Herstellungspräzision; v) Charakterisierung der Größe / Größenverteilung und Oberflächeneigenschaften unterschiedlicher Mikro-, Submikro- und Nanoplastikpartikel; vi) Qualitätskontrolle der Porengröße von makroporösen Polyepoxyfiltern für monolithische Affinitätsfiltration (MAF); vii) qualitative und quantitative Analyse der mineralogischen und chemischen Zusammensetzung der Ablagerungen aus verschiedenen Bereichen mehrerer Geothermie-Anlagen; viii) Untersuchungen der chemischen Zusammensetzung, Mikro- und Nanostruktur sowie Heterogenität von unterschiedlichen Aerosolpartikeln (Ruße, atmosphärische Partikel und Multikomponenten-Verbrennungsaerosole); vii) Charakterisierung von Mikroorganismen (gram-positive und gram-negative Bakterien, Protozoen); ix) Kontrolle von in situ hergestellten Ag- und Au-Nanopartikeln an der Oberfläche von Bakterien für eine erfolgreiche und reproduzierbare SERS-Analyse. Darüber hinaus wurden mittels des angeschafften Kryo-FE-REM-Systems labile Heteroaggregate von Nanopartikeln mit natürlichen Kolloiden sowie unterschiedliche Mikroorganismen (Bakterien, Protozoen) und Viren (Bakteriophage) ohne Trocknung bzw. Präparationsartefakten visualisiert und charakterisiert. Insgesamt hat die Nutzung des angeschafften Geräts im Wesentlichen bereits bei zwölf veröffentlichten Publikationen und einer eingereichten Arbeit beigetragen. Im Hinblick auf zukünftige Drittmittelprojekte wurden außerdem zahlreiche Vorversuche in Kooperation mit anderen TUM Lehrstühlen und externen Partnern unternommen.
Publications
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Catalytic Effect of Potassium Compounds in Soot Oxidation. ChemCatChem, 9(18), 3513–3525.
Rinkenburger, Alexander; Toriyama, Takaaki; Yasuda, Kazuhiro & Niessner, Reinhard
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Production and characterization of long-term stable superparamagnetic iron oxide-shell silica-core nanocomposites. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 442, 497-503.
Nistler, Angelika; Hartmann, Carolin; Rümenapp, Christine; Opel, Matthias; Gleich, Bernhard; Ivleva, Natalia P.; Niessner, Reinhard & Seidel, Michael
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Rapid single-cell detection and identification of pathogens by using surface-enhanced Raman spectroscopy. The Analyst, 142(10), 1782-1789.
Dina, N. E.; Zhou, H.; Colniţă, A.; Leopold, N.; Szoke-Nagy, T.; Coman, C. & Haisch, C.
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Die Oxidationsreaktivität von Ruß: Katalytische Beeinflussung durch Kaliumsalze und on-line Charakterisierung
Rinkenburger, Alexander
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Identifying Dormant Growth State of Mycobacteria by Orthogonal Analytical Approaches on a Single Cell and Ensemble Basis. Analytical Chemistry, 91(1), 881-887.
Neumann, A.-C.; Bauer, D.; Hoelscher, M.; Haisch, C. & Wieser, A.
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Magnetic Nanocomposites for Rapid Biosensing of Staphylococcal Enterotoxin B in Milk
Nistler, Angelika
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Microfluidic-Based Synthesis of Magnetic Nanoparticles Coupled with Miniaturized NMR for Online Relaxation Studies. Analytical Chemistry, 90(16), 9975-9982.
Bemetz, Jonas; Wegemann, Andreas; Saatchi, Katayoun; Haase, Axel; Häfeli, Urs O.; Niessner, Reinhard; Gleich, Bernhard & Seidel, Michael
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Microreactor with Integrated Characterization for the Synthesis of Magnetic Nanoparticles
Bemetz, Jonas
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Raman microspectroscopic identification of microplastic particles in freshwater bivalves (Unio pictorum) exposed to sewage treatment plant effluents under different exposure scenarios. Environmental Science and Pollution Research, 26(2), 2007-2012.
Domogalla-Urbansky, Janina; Anger, Philipp M.; Ferling, Hermann; Rager, Florian; Wiesheu, Alexandra C.; Niessner, Reinhard; Ivleva, Natalia P. & Schwaiger, Julia
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Nondestructive Chemical Analysis of the Iron-Containing Protein Ferritin Using Raman Microspectroscopy. Applied Spectroscopy, 74(2), 193-203.
Hartmann, Carolin; Elsner, Martin; Niessner, Reinhard & Ivleva, Natalia P.
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On-line determination of soot oxidation reactivity. Journal of Aerosol Science, 132, 12-21.
Rinkenburger, Alexander; Niessner, Reinhard & Haisch, Christoph
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Palindromic Molecular Beacon Based Z-Scheme BiOCl-Au-CdS Photoelectrochemical Biodetection. Analytical Chemistry, 91(3), 2447-2454.
Zeng, Ruijin; Luo, Zhongbin; Su, Lingshan; Zhang, Lijia; Tang, Dianping; Niessner, Reinhard & Knopp, Dietmar
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Surface-enhanced Raman spectroscopy of microorganisms: limitations and applicability on the single-cell level. The Analyst, 144(3), 943-953.
Weiss, Ruben; Palatinszky, Márton; Wagner, Michael; Niessner, Reinhard; Elsner, Martin; Seidel, Michael & Ivleva, Natalia P.
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Zerstörungsfreie Analyse des Eisenkerns von Ferritin und Magnetoferritin mittels Raman-Mikrospektroskopie
Hartmann, Carolin
