Nutzerinterview: Arbeitsgruppe Ray der Humboldt-Universität zu Berlin

anvajo: Lieber Herr Kass, vielen Dank, dass Sie sich die Zeit für ein Interview genommen haben. Möchten Sie sich einmal kurz vorstellen?

Hr. Kass: Mein Name ist Dustin Kass. Ich arbeite an der Humboldt Universität zu Berlin in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ray. Wir sind gerade ungefähr zehn Personen und befassen uns hauptsächlich mit der metallorganischen Chemie, insbesondere mit der Funktionalität und Reaktionen von Enzymen mit dem Ziel, diese synthetisch nachzubilden und für die Industrie und für chemische Synthesen nutzbar zu machen. Aktuell schreibe ich in diesem Rahmen auch meine Doktorarbeit zum Thema „Synergetische Effekte bei der Aktivierung kleiner Moleküle“, dabei nutze ich Sauerstoff. In meiner Arbeitsgruppe arbeitet ein Teil meiner Kollegen ebenfalls an der Sauerstoffaktivierung und die anderen arbeiten mit Wasser, Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid. Ihre Chemie läuft auch über unser UV-VIS-Gerät, um die Farbigkeit von den Komplexen zu verfolgen.

anvajo: Das bedeutet, es nutzen alle Kollegen aus der Arbeitsgruppe ein UV-VIS Gerät und damit potenziell auch das fluidlab R-300?

Hr. Kass: Sie arbeiten noch nicht alle mit diesem Gerät, aber es müssen früher oder später alle ein ähnliches Gerät nutzen. Das fluidlab ist erst mal nur ein VIS. Wir haben mehrere große UV-VIS-Geräte, die fest installiert sind und für spezielle Anwendungen genutzt werden. Mit dem fluidlab R-300 erhoffen wir uns, dass wir alles mobiler gestalten können, falls man außerhalb seines eigenen Labors etwas machen muss oder für Situationen, wie der Glove-Box, wo die großen Geräte nicht reinpassen. Aber bei uns in der Arbeitsgruppe müssen sich alle die Farben der Komplexe anschauen, da kommt man nicht drum herum.

anvajo: Das ist doch schon mal eine gute Aussicht für das fluidlab R-300. Wie meinen Sie das mit der Glove-Box?

Hr. Kass: Wir planen seit längerem, Reaktionen in unserer Glove-Box zu machen. Wir haben diese Boxen, damit wir unter Sauerstoff- und Wasserausschluss arbeiten können. Das ist nötig, da die meisten Stoffe einfach so mit Sauerstoff reagieren, ohne dies kontrollieren zu können. Wenn noch zusätzlich andere kleine Moleküle, außer Sauerstoff aktiviert werden sollen, wie Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid, kann das ebenfalls in der Glove-Box erfolgen. Dies hat Vorteile, da nichts aus der Box raus kann und die Reaktion kontrolliert ablaufen kann. Das ist das Spitzenanwendungsbeispiel, welches wir uns für die Zukunft vorstellen. Sobald wir in der Glove-Box ein Gas, welches nicht Sauerstoff ist, auf unsere Komplexe geben, können wir beobachten, wie und mit welcher Geschwindigkeit sich das Spektrum verändert, dafür eignet sich das fluidlab sehr gut.

anvajo: Ein sehr spannendes Anwendungsgebiet für das fluidlab R-300! Machen Sie noch andere Dinge mit unserem Laborgerät?

Hr. Kass: Das finden wir auch. Eine weitere Anwendung, welche auch bereits stattgefunden hat, wäre die Nutzung des fluidlabs, wenn wir nicht in unseren Laboren sind und keine Möglichkeit haben an den großen, fest installierten Messgeräten zu messen. Wir präparieren beispielsweise Proben, meistens an den großen UV-VIS-Geräten, was bedeutet, wir starten die Reaktion dort und beobachten wie sich die Farbe verändert. Wenn es die Farbe hat, die wir haben wollen und es somit die Spezies ist, die wir benötigen, werden anschließend andere Spektroskopie-Methoden genutzt. Dafür benötigen wir wiederum andere Analysegeräte, die sich in anderen Universitäten befinden und damit einen langen Anfahrtsweg notwendig machen. Vor den Messungen in anderen Universitäten ist es hilfreich, überprüfen zu können, ob es sich bei der Probe immer noch um das handelt, was wir brauchen. Besteht nun die Möglichkeit das fluidlab dorthin mitzunehmen, wo die nächste Messung erfolgt, kann vor Ort überprüft werden, ob sich etwas in der Probe verändert hat oder ob die Werte gleichgeblieben sind. So spart uns das fluidlab R-300 viel Zeit, Aufwand und manchmal wissen wir genau, was der Auslöser für die Veränderung in der Probe war, sodass direkt die richtigen Schlüsse daraus gezogen werden können.

anvajo: Man könnte also zusammenfassen, das fluidlab R-300 ist ein tolles Laborprodukt, weil es portabel auch außerhalb des Labors genutzt werden kann und ebenfalls in einer Glove-Box gut untergebracht ist?

Hr. Kass: Genau, die anderen Messgeräte sind große Kästen, die nicht einfach so mitgenommen werden können. Das ist der große Vorteil des fluidlabs. Was die Performance angeht, ist das fluidlab R-300 auch absolut ausreichend. Die großen Messgeräte können im VIS-Bereich auch nicht viel mehr leisten als das fluidlab R-300 ausgenommen des UV-Bereichs, den das fluidlab nicht abdeckt.

anvajo: Das ist sehr schönes Feedback, danke schön! Gibt es noch mehr, dass Sie mit dem fluidlab getestet haben?

Hr. Kass: Ja, für uns sind Titrationen eine weitere Möglichkeit das fluidlab R-300 anzuwenden, das haben wir auch schon ausprobiert. Dafür haben wir das fluidlab auf einen Magnetrührer gestellt und diesen dann in Betrieb genommen. Das hat sehr gut funktioniert. Mit dem Magneten in der Küvette, hat sich dieser gedreht und die Lösung gut durchmischt. Außerdem konnten wir weitere Lösungen zugeben, welche mit der Lösung in der Küvette dann reagiert haben. Anhand der Farbänderung konnte mit dem fluidlab analog die Kinetik, die Veränderung der Kurve, ab dem Zeitpunkt der Zugabe der weiteren Lösung, beobachtet werden.

anvajo: Haben Sie hierfür vielleicht ein Beispiel mit welchen Reagenzien Sie gearbeitet haben?

Hr. Kass: Ich habe ein Oxidationsmittel auf einen Eisenkomplex gegeben, wodurch sich die gesamte Lösung blau gefärbt hat, weil die Spezies, die sich aus dem Eisen und dem Sauerstoff bildet, blau ist und ein Absorptionsmaximum bei 690 nm hat. Anschließend gab ich einen Stoff hinzu, der Sauerstoff aufnimmt. Das war Triphenylphosphin. Anschließend wurde sichtbar, dass Triphenylphosphin mit der blauen Spezies bei 690 nm reagiert. Sichtbar wurde es, durch die bei 690nm exponentiell abnehmende Absorptionsbande.

anvajo: Aber das ist auch eine Reaktion, die unter der Glove-Box vorgenommen wird, oder? Können Sie die Arbeit mit dem fluidlab R-300 einmal in der Glove-Box beschreiben?

Hr. Kass: Gern. Ich muss gestehen, dass ich am Anfang skeptisch war, ob das fluidlab R-300 so funktionieren würde in der Glove-Box, wie wir es uns erwünscht haben. Zum einen war das Einbringen des fluidlabs R-300 in die Glove-Box ein kritischer Punkt, da es dafür eine spezielle Schleuse gibt, um keinen Sauerstoff einzubringen. In dieser Schleuse muss man alles vakuumieren und anschließend gibt man Stickstoff in die Schleuse, mit dem auch die Box gefüllt ist. Zunächst waren wir uns nicht sicher, ob das fluidlab das Vakuum übersteht, weil es unter Vakuum möglicherweise hätte platzen können. Allerdings waren die Sorgen unbegründet und das Vakuum war kein Problem. Ein weiterer Störfaktor, der die Arbeit mit dem fluidlab R-300 unmöglich hätte machen können, ist die Bedienung in der Glove-Box, da nicht nur die dickeren Handschuhe der Glove-Box selbst, sondern meist auch Überhandschuhe getragen werden müssen. Glücklicherweise hat es auch mit den dreifachen Handschuhen trotzdem funktioniert den Touchscreen zu bedienen, sodass wir keine Probleme hatten.

anvajo: Wie funktioniert es denn mit anderen Geräten in der Glove-Box?

Hr. Kass: Die meisten UV-VIS-Geräte sind schwierig in einer Glove-Box unterzubringen. Ich weiß ehrlich gesagt nicht, ob andere Gruppen dies haben, aber mir ist es bisher nicht untergekommen. Meist müssen große Geräte auch direkt in der Glove-Box untergebracht werden, wenn diese zusammengebaut wird, da ja auch Strom- und Internetanschlüsse gelegt werden müssen. Im Nachhinein ist das immer sehr schwer umsetzbar. Daher war es für uns eine positive Überraschung, dass wir das kleine fluidlab R-300 einfach einschleusen konnten.

anvajo: Das bedeutet die WLAN-Funktion bzw. die Verbindung des fluidlabs mit dem datalab auf dem Rechner wird von Ihnen in der Glove-Box genutzt und funktioniert auch gut?

Hr. Kass: Ja! Bisher hatte ich das nur einmal ausprobiert, da sich der Kinetik Modus noch in der Testphase befand. Da habe ich einen Hotspot mit meinem Handy erstellt und das hat sehr gut funktioniert es darüber auf meinen Laptop zu übertragen.

anvajo: Wie sieht es denn mit Magnetfeldmessungen aus? Werden diese bei Ihnen auch durchgeführt?

Hr. Kass: Das ist bisher eine Idee für die Zukunft. Wir haben mehrere Geräte, welche einen großen Elektromagneten besitzen, den man auf ein bestimmtes magnetisches Feld einstellen kann. Bei diesen Elektromagneten hat man immer einen Bereich, in dem das Magnetfeld homogen ist. Die Idee ist, dort das fluidlab bei einem schwachen Magnetfeld zu platzieren. In diesem Magnetfeld sollen dann Reaktionen durchgeführt werden. Das hat den Hintergrund, dass sich durch Anbringung eines Magnetfeldes verschiedene Zustände in den Reaktionen energetisch anders verhalten können. Aus diesem Grund kommt es zu Änderungen in den Reaktionsgeschwindigkeiten. Sie werden entweder begünstigt oder verlangsamt im Magnetfeld. Diese Be- oder Entschleunigung der Reaktion kann dadurch beobachtet werden, dass sich die Farbe, bei einer bestimmten Geschwindigkeit, verändert. Dafür würden wir das fluidlab R-300 gern nutzen, müssen das demnächst aber noch weiter untersuchen, ob das möglich ist.

anvajo: Das hört sich nach einem guten Ausblick für die Zukunft an. Gab es denn vielleicht einmal Probleme mit dem fluidlab R-300?

Hr. Kass: Nein, es gab keine Probleme. Wir sind zufrieden mit dem handlichen Gerät. Selbst bei der Qualität der Spektren war kein Unterschied zu den großen Geräten sichtbar, zumindest nicht in dem Bereich, in dem das fluidlab misst.

anvajo: Das bedeutet, Sie würden sich im Nachhinein betrachtet wieder für das fluidlab entscheiden?

Hr. Kass: Ja, auf jeden Fall. Letzen Endes haben wir uns nach unserer kostenlosen Testphase ja dafür entschieden es zu kaufen.

anvajo: Vielen Dank für das nette Gespräch und viel Erfolg für Ihre weitere Arbeit!