Chemische Analyse & Abbildung von Oberflächen

Mittels verschiedener Analyseverfahren wie TOF-SIMS, FTIR und der von uns entwickelten chemischen Kraftmikroskopie (CFM) bieten wir Ihnen eine umfangreiche chemische Charakterisierung Ihrer Proben. Die Leistungspalette reicht hierbei von der Element, Molekül und makroskopischen Materialcharakterisierung bis hin zur chemischen Funktionalgruppenabbildung auf Oberflächen im nanoskalaren Bereich.

Funktionsprinzip der
Chemischen Kraftmikroskopie (CFM)

Chemische Abbildung der Oberfläche in verschiedenen  Medien (z.B. Zelloberflächen in physiologischem Medium). Eine speziell aufbereitete AFM-Sonde wird mittels Self-Assembly-Technik mit einer einzigen chemischen Endgruppe, wie zum Beispiel -OH, -CH3, -CF3, -NH2 oder -COOH dicht belegt. Durch die nun chemisch einheitliche Oberfläche der Sonde und durch die Verwendung von Wasser, gepufferten pH-Lösungen oder Lösungsmitteln wie Hexadekan als Abbildungsmedium wird erreicht, dass, im Gegensatz zur AFM, nur ganz spezifische Wechselwirkungen zwischen CFM-Sonde und der abzubildenden Oberfläche auftreten. Damit wird eine chemische Selektivität der CFM-Sonde erzielt. Die Stärke der an einem Ort der Oberfläche gemessenen spezifischen Wechselwirkung erlaubt Rückschlüsse über die Dichte der spezifisch detektierten chemischen Endgruppen der Oberfläche. Beim zeilenweisen Abtasten der Oberfläche wird die Chemische Sonde an jedem Messpunkt mit der Oberfläche in Kontakt gebracht und wieder getrennt (Digitaler Pulsed Force Mode). Bei diesem physikalischen Vorgang werden simultan die Topographie, die Stärke/Energie der Wechselwirkung, die Steifigkeit der Oberfläche und einige weitere Größen bestimmt und jedem Bildpunkt zugeordnet. (Animation).

Anwendungspotential

  • Abbildung von Oberflächen mit chemischem Kontrast
  • Abbildung hydrophiler/hydrophober Kontraste
  • Spezifische Abbildung biologischer Oberflächen
  • Spezifische Detektion von OH-Gruppen
  • Direkte Bestimmung intermolekularer Kräfte
  • Bestimmung von Adhäsionskräften
  • Bestimmung interpartikulärer Wechselwirkungen
  • Induktion von lokal definierten chemischen Reaktionen

Abbildung mit der Chemischen Kraftmikroskopie