Stereoskopische dynamische Phasenkontrastmikroskopie zur Untersuchung von mikrofluiden Geschwindigkeitsfeldern

Mikro- und nanofluide Systeme sind aufgrund der Möglichkeit, kleinste Probenmengen zu kontrollieren, von großem Interesse für chemische Synthese und Analyseprozesse. Zur Optimierung der Effizienz dieser Systeme ist die genaue Kenntnis des Strömungsverhaltens und insbesondere des mikrofluiden Geschwindigkeitsfeldes notwendig. Partikelbasierte Methoden zur Geschwindigkeitsfeldanalyse (z.B. micro particle image velocimetry, µPIV) sind auf eine kontrastreiche Wiedergabe der Tracerpartikel angewiesen. Die üblicherweise in der Mikrofluidik eingesetzten Fluoreszenzmarker können jedoch aufgrund von Wechselwirkungen Ergebnisse verfälschen. Hier bietet der Einsatz dynamischer Phasenkontrastmikroskopie auf Basis optischer Bewegungsdetektion eine Alternative. Zur Bestimmung aller drei räumlichen Geschwindigkeitskomponenten des Strömungsfeldes eignet sich der Einsatz der Stereomikroskopie in Verbindung mit µPIV Analysen. Erstmals haben wir die Stereomikroskopie mit dem dynamischen Phasenkontrast kombiniert und stellen ein System vor, mit dem wir ohne den Einsatz von Fluoreszenz oder Farbstoffen dreikomponentige Geschwindigkeitsfelder auf Mikroskalen bestimmen können.