Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

Dielektrophorese



Bei der Dielektrophorese wird ein inhomogenes elektrisches Feld (DC & AC) zur Manipulation von Partikeln/Teilchen benutzt. Durch das inhomogene Feld wird in den Partikeln ein Dipolmoment induziert, das sodann in Wechselwirkung mit dem angelegten Feld tritt: die Partikel erfahren eine Kraft und bewegen sich - je nach Feld und Dipolmoment - in Bereiche hoher (positive DEP) oder niedriger (negative DEP) Feldstärke. Die Kraftwirkung ist proportional zum Volumen der Partikel. Somit können Partikel auch in Abhängigkeit von ihrer Größe in einem "Feldkäfig" eingefangen werden. Verwendung findet Dielektrophorese bei der Sortierung und Detektion von Nanopartikeln, Viren etc.

Für einen Zylinder, der parallel zum Feld steht mit Radius a und halber Länge b mit dielektrischer Konstante εp in einem Medium mit Konstante εm, ist die dielektrophoretische Kraft gegeben durch:

F_{dep} = \frac{\pi a^2 b}{3}\epsilon_m \textrm{Re}\left\{\frac{\epsilon^*_p - \epsilon^*_m}{\epsilon^*_m}\right\}\nabla \left|\vec{E}\right|^2

Eine Anwendung in der Biologie ist z.B. eine Zelle in einem inhomogenen elektrischen Wechselfeld unabhängig von ihrer Oberflächenladung zu bewegen. Für eine polarisierbare Kugel (z.B. sphärische Zelle) gilt in guter Näherung folgende Gleichung:

F_{dep} = 2 \pi a^3 \epsilon_0 \epsilon_1 \frac{(\epsilon_2 - \epsilon_1)}{(\epsilon_2 + 2 \epsilon_1)} \nabla \left|E\right|^2

\nabla: Nabla-Operator (Feldinhomogenität zwischen zwei Punkten)

ε0: absolute Dielektrizitätskonstante (8,85 · 10-12 F·m-1)

ε1: relative Dielektrizitätskonstante des Mediums

ε2: relative Dielektrizitätskonstante der Zelle

E: elektrische Feldstärke

 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Dielektrophorese aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.