Labor Instrumentelle Analytik

Laboringenieur Dr. Roman Witt

Das Labor für Instrumentelle Analytik an der EAH Jena ist mit einer Vielzahl moderner Analysegeräte ausgestattet, die sowohl für die Forschung als auch für die Lehre eingesetzt werden. Diese Geräte ermöglichen hochpräzise Messungen und Analysen in verschiedenen Bereichen der Umweltanalytik, (Lebensmittel-)Chemie und Biotechnologie.

Analytische Verfahren

Spektroskopie

Fluoreszenzanalytik mit hoher Empfindlichkeit

Für die Untersuchung fluoreszierender Substanzen steht eine hochauflösende Spektroskopieeinheit zur Verfügung. Diese ermöglicht präzise Analysen auf molekularer Ebene und wird zur Charakterisierung biologischer Makromoleküle, zur quantitativen Bestimmung von Farbstoffen sowie für die Spurenanalytik in Umweltproben eingesetzt. Die Fluoreszenztechnik erlaubt dabei eine besonders empfindliche Detektion geringster Substanzmengen und ist somit ein zentraler Bestandteil verschiedener analytischer Anwendungen im Labor.

Multifunktionale Fluoreszenzmessung im Mikroplattenformat

Zur quantitativen Analyse fluoreszierender Proben im Hochdurchsatzformat nutzen wir einen Mikroplatten-Reader mit sensitiver Fluoreszenzdetektion. Das System ermöglicht die parallele Auswertung zahlreicher Proben und wird unter anderem zur Untersuchung von Enzymaktivitäten und Protein-Wechselwirkungen eingesetzt. Die Kombination aus Präzision und Effizienz macht diese Technologie besonders wertvoll für biochemische und molekularbiologische Anwendungen.

UV/VIS-Spektroskopie zur Substanzcharakterisierung

Das Labor verfügt über eine leistungsfähige Einheit zur Durchführung von Absorptionsmessungen im ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich. Diese Technik ist essenziell zur qualitativen und quantitativen Analyse verschiedenster Proben wie chemischen Verbindungen, biologischen Materialien und nanostrukturierte Substanzen. Durch die präzise Erfassung von Absorptionsspektren lassen sich molekulare Eigenschaften zuverlässig bestimmen und vergleichen.

Infrarotspektroskopie zur Strukturanalyse

Für die Analyse funktioneller Gruppen und zur strukturellen Charakterisierung von Molekülen kommt eine moderne FT-IR-Spektroskopieeinheit zum Einsatz. Diese Methode ist unverzichtbar für die Identifikation sowohl organischer als auch anorganischer Substanzen und liefert detaillierte Informationen über Bindungsverhältnisse und Molekülarchitektur. In der Proteinanalytik ermöglicht die FT-IR-Spektroskopie zudem Aussagen zur Sekundärstruktur, etwa durch Analyse charakteristischer Absorptionsbänder im Amidbereich.

Chromatographie

Gaschromatographie-Massenspektrometrie zur Spurenanalytik

Zur Trennung und Identifizierung komplexer organischer Gemische verwenden wir ein hochauflösendes GC-MS-System. Die Kopplung aus Gaschromatographie und Massenspektrometrie ermöglicht die sensitive Analyse gasförmiger und flüchtiger Substanzen auch in komplexen Matrices. Ein integriertes Automatisierungssystem erlaubt verschiedene Probenvorbereitungs- und Injektionstechniken, wie Festphasenmikroextraktion (SPME) und Headspace-Analyse, und unterstützt damit ein breites Anwendungsspektrum von Umweltanalytik bis hin zu forensischen oder lebensmittelchemischen Untersuchungen.

Gaschromatographie zur Trennung flüchtiger Verbindungen

Für die hochauflösende Trennung und Analyse flüchtiger organischer Substanzen steht im Labor ein weiteres Gaschromatographiesystem zur Verfügung. Ausgestattet mit einem automatisierten Probeneinlass unterstützt es reproduzierbare und effiziente Messabläufe. Die Technik eignet sich ideal zur qualitativen und quantitativen Untersuchung gasförmiger Proben in verschiedensten Anwendungskontexten - etwa in der Umwelt- und Lebensmittelanalytik.

Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) zur Substanztrennung und -quantifizierung

Analysen flüssiger Proben werden mit einem vielseitigen HPLC-System durchgeführt, das sowohl UV/Vis- als auch Brechungsindexdetektion ermöglicht. Die Anlage erlaubt die simultane Erfassung mehrerer Wellenlängen und bietet eine differenzierte Analyse chromophorer sowie nicht-chromophorer Verbindungen - etwa Zucker, Polymere oder andere Substanzen ohne UV-aktive Gruppen. Dank präziser Gradiententechnik und effizienter Entgasung eignet sich das System ideal zur Trennung und Quantifizierung komplexer Mischungen, etwa im Bereich der Lebensmittel-, Umwelt- oder Pharmaanalytik.

Lehrveranstaltungen

Prozessanalytik
(BA Biotechnologie)

Studierende erwerben Kenntnisse in der Vorbereitung, Analyse und Trennung komplexer Stoffgemische mittels spektroskopischer, elektrochemischer und chromatographischer Verfahren. Im Praktikum werden zentrale Techniken wie UV/VIS-Spektroskopie, Fluoreszenz sowie Gas- und Flüssigchromatographie vermittelt.

Proteinanalytik
(BA Biotechnologie/
MA Pharma-Biotechnologie)

Studierende lernen zentrale Verfahren zur strukturellen und funktionellen Charakterisierung von Proteinen kennen, darunter chromatographische, massenspektrometrische und spektroskopische Techniken. Ergänzt durch Methoden wie NMR, Streuverfahren und Mikroskopie vermittelt das Modul ein umfassendes Verständnis der proteinstrukturellen Analyse.

Biomedizinische Analytik
(BA Medizintechnik)

In diesem Modul werden Zentrale Methoden zur Analyse biologischer Proben, darunter Blut-, Harn- und Stuhlanalysen, sowie elektrochemische, spektroskopische und chromatographische Verfahren, vorgestellt. In Theorie und Praxis werden moderne messtechnische Systeme und Laborverfahren zur Diagnostik und Qualitätskontrolle vermittelt, etwa Blutgasanalyse, UV/VIS- und Fluoreszenzspektroskopie, Massenspektrometrie und immunologische Tests.