Quantitative Bioanalytik an der RWTH Aachen | Karteikarten & Zusammenfassungen

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TESTE DEIN WISSEN
Wie kann der Retentionsfaktor k verändert werden?
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(Retentionszeitfaktor k stellt das Maß der zeitlichen Verzögerung des Analyten durch Wechselwirkung mit der stationären Phase dar. k ist unabhängig von der Säulenlänge und der linearen Flussgeschwindigkeit.) k=Kc*Vs/Vm
Damit k möglichst groß wird muss Vm (Volumen der mobilen Phase) klein werden
Konkret: Die Säule sollte in hohem Maße aus stationärer Phase bestehen und nicht aus mobiler Phase, indem die Packung runder Partikel mit enger Korngrößenverteilung gewählt wird.


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TESTE DEIN WISSEN
Erläutern Sie die drei möglichen Arten von Replikaten.
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TESTE DEIN WISSEN
Biologische Replikate: sind vollständig unabhängig durchgeführt worden. Beispiel: Mikrobielle Kultivierung
Technische Replikate sind vollständig analog prozessiert/durchgeführt worden (Beispiel: Probenahmeverfahren)
Analytische Replikate sind Mehrfachmessungen derselben Probe (Beispiel: Wiegen, Photometer, LC-MS)


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Warum wird bei der Umwandlung eines analytischen in ein universelles Signal versucht, dieses durch Verstärkung zu intensivieren? Auf welchen Ampere Bereich werden sie verstärkt (milli, mikro, nano,…)?
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Sehr kleine elektrische Signale im Bereich nano- und mikro Ampere sind (1) sehr störanfällig gegen Rauscheffekte und (2) sehr schlecht verlustfrei weiterzuleiten (Das geht nur mit Spuraleiter!)
Es erfolgt eine Verstärkung elektrischer Signale in den Bereich von mA, damit sie praktisch verlustfrei und sicher übertragen werden können.
(Verstärkung bewirkt eine Intensivierung des Signals und des Rauschens!)


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Nennen Sie typische Signale in der Quantitativen Bioanalytik.
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UV-VIS Fluoreszens        
Wärmeleitfähigkeit
UV-VIS/IR Absorption        
Massenspektrometrie
Refraktometrie        
Flammenionisationsdetektor
Circulardichroismus        
Leitfähigkeit
Streulicht-Detektoren


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Inwiefern können sich Signale unterscheiden?
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Signale unterscheiden sich hinsichtlich der enthaltenen Information:
-Qualitativ = Identifizierung einer Substanz oder Substanzklasse
-Eindeutigkeit = Eindeutigkeit des Signals für eine einzige Komponente
-Quantitativ = Identifizierung der Konzentration einer Substanz
-Strukturchemisch = Rückschlüsse auf sterischeKonfiguration/Konformation
-Empfindlichkeit = Zulässiger Bereich von Konzentrationen


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 Aus welchen 4 Teilbereichen (Bauteilen) bestehen typische Analysengeräte?
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1) Erzeugung eines analytischen Primärsignals
2) Eingangssignalwandler / Detektor
3) Signalverarbeitung
4) Signalausgabe


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Nennen Sie einige Beispiele für ein Signal und die entsprechend geeignete(n) Methode(n), um dieses zu messen
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TESTE DEIN WISSEN
Aussendung von Strahlung: z.B. Fluoreszenz, Emissionsspektroskopie

Adsorption von Strahlung: Photometrie, NMR-Spektroskopie

Verhältnis Masse/Ladung: Massenspektrometrie

Elektrischer Strom: Amperometrie
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Wie viele Datenpunkte brauche ich zur Beschreibung eines Peaks?
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TESTE DEIN WISSEN
Peak mit symmetrischer Glockenform (Gauß-Peak):
=> Hier sind nur 3 –5 Punkte zur Beschreibung des Peaks notwendig, da Rest des Peaks durch die funktionalen Zusammenhang der Gauß-Funktion beschrieben wird

Peak mit nicht-symmetrischer Peakform und variabler Retentionszeit:
=> Hier sollten es mindestens 11 (besser 15) Punkte sein, damit man den Peak gut beschreiben kann und für quantitative Auswertung heranziehen kann.


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Wie kann die Signalstärke erhöht werden?
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- geringere Probenverdünnung
- größeres Probevolumen (Vorsicht: Verschlechtert Chromatographie)
- Konzentration und Säuberung der Proben durch Probenaufreinigungsschritte vor der analytischen Messung
- Wiederholte Messung
- Höhere Signalverstärkung (Vorsicht: Geht nur begrenzt)


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Welche allgemeinen Kosten fallen für eine Analyse an?
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TESTE DEIN WISSEN
- Verbrauchsmaterial
- Gerätekosten
- Personalkosten


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Welche 6 Kriterien gibt es zur Auswahl geeigneter analytischer Methoden? Gibt es für diese Frage auch eine allg. Antwort?
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TESTE DEIN WISSEN
1. Welche Messgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit ist notwendig?
2. Wie viel Probenmaterial ist verfügbar?
3. In welchem Konzentrationsbereich wird der Analyt erwartet?
4. Welche Probenzusammensetzungen verursachen Störungen der gewählten Methode?
z.B. Feststoffe, lipophile vs. hydrophile Bestandteile, Zellen, Salzfracht, Zelltrümmer, …
5. Welche physikalischen und chemischen Eigenschaften besitzt die Probenmatrix?
z.B. fest, flüssig, gasförmig
6. Wie viele Proben sollen analysiert werden?


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 Nennen Sie die einzelnen Schritte eines analytischen Prozesses?
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TESTE DEIN WISSEN
1.    Definition der Fragestellung
2.    Festlegung einer Probenahmestrategie
3.    Probenvorbereitung / Prozessierung
4.    Messung
5.    Auswertung
6.    Statistik
7.    Bericht


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Q:
Wie kann der Retentionsfaktor k verändert werden?
A:
(Retentionszeitfaktor k stellt das Maß der zeitlichen Verzögerung des Analyten durch Wechselwirkung mit der stationären Phase dar. k ist unabhängig von der Säulenlänge und der linearen Flussgeschwindigkeit.) k=Kc*Vs/Vm
Damit k möglichst groß wird muss Vm (Volumen der mobilen Phase) klein werden
Konkret: Die Säule sollte in hohem Maße aus stationärer Phase bestehen und nicht aus mobiler Phase, indem die Packung runder Partikel mit enger Korngrößenverteilung gewählt wird.


Q:
Erläutern Sie die drei möglichen Arten von Replikaten.
A:
Biologische Replikate: sind vollständig unabhängig durchgeführt worden. Beispiel: Mikrobielle Kultivierung
Technische Replikate sind vollständig analog prozessiert/durchgeführt worden (Beispiel: Probenahmeverfahren)
Analytische Replikate sind Mehrfachmessungen derselben Probe (Beispiel: Wiegen, Photometer, LC-MS)


Q:
Warum wird bei der Umwandlung eines analytischen in ein universelles Signal versucht, dieses durch Verstärkung zu intensivieren? Auf welchen Ampere Bereich werden sie verstärkt (milli, mikro, nano,…)?
A:
Sehr kleine elektrische Signale im Bereich nano- und mikro Ampere sind (1) sehr störanfällig gegen Rauscheffekte und (2) sehr schlecht verlustfrei weiterzuleiten (Das geht nur mit Spuraleiter!)
Es erfolgt eine Verstärkung elektrischer Signale in den Bereich von mA, damit sie praktisch verlustfrei und sicher übertragen werden können.
(Verstärkung bewirkt eine Intensivierung des Signals und des Rauschens!)


Q:
Nennen Sie typische Signale in der Quantitativen Bioanalytik.
A:
UV-VIS Fluoreszens        
Wärmeleitfähigkeit
UV-VIS/IR Absorption        
Massenspektrometrie
Refraktometrie        
Flammenionisationsdetektor
Circulardichroismus        
Leitfähigkeit
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Q:
Inwiefern können sich Signale unterscheiden?
A:
Signale unterscheiden sich hinsichtlich der enthaltenen Information:
-Qualitativ = Identifizierung einer Substanz oder Substanzklasse
-Eindeutigkeit = Eindeutigkeit des Signals für eine einzige Komponente
-Quantitativ = Identifizierung der Konzentration einer Substanz
-Strukturchemisch = Rückschlüsse auf sterischeKonfiguration/Konformation
-Empfindlichkeit = Zulässiger Bereich von Konzentrationen


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Q:
 Aus welchen 4 Teilbereichen (Bauteilen) bestehen typische Analysengeräte?
A:
1) Erzeugung eines analytischen Primärsignals
2) Eingangssignalwandler / Detektor
3) Signalverarbeitung
4) Signalausgabe


Q:
Nennen Sie einige Beispiele für ein Signal und die entsprechend geeignete(n) Methode(n), um dieses zu messen
A:
Aussendung von Strahlung: z.B. Fluoreszenz, Emissionsspektroskopie

Adsorption von Strahlung: Photometrie, NMR-Spektroskopie

Verhältnis Masse/Ladung: Massenspektrometrie

Elektrischer Strom: Amperometrie
Q:
Wie viele Datenpunkte brauche ich zur Beschreibung eines Peaks?
A:
Peak mit symmetrischer Glockenform (Gauß-Peak):
=> Hier sind nur 3 –5 Punkte zur Beschreibung des Peaks notwendig, da Rest des Peaks durch die funktionalen Zusammenhang der Gauß-Funktion beschrieben wird

Peak mit nicht-symmetrischer Peakform und variabler Retentionszeit:
=> Hier sollten es mindestens 11 (besser 15) Punkte sein, damit man den Peak gut beschreiben kann und für quantitative Auswertung heranziehen kann.


Q:
Wie kann die Signalstärke erhöht werden?
A:
- geringere Probenverdünnung
- größeres Probevolumen (Vorsicht: Verschlechtert Chromatographie)
- Konzentration und Säuberung der Proben durch Probenaufreinigungsschritte vor der analytischen Messung
- Wiederholte Messung
- Höhere Signalverstärkung (Vorsicht: Geht nur begrenzt)


Q:
Welche allgemeinen Kosten fallen für eine Analyse an?
A:
- Verbrauchsmaterial
- Gerätekosten
- Personalkosten


Q:
Welche 6 Kriterien gibt es zur Auswahl geeigneter analytischer Methoden? Gibt es für diese Frage auch eine allg. Antwort?
A:
1. Welche Messgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit ist notwendig?
2. Wie viel Probenmaterial ist verfügbar?
3. In welchem Konzentrationsbereich wird der Analyt erwartet?
4. Welche Probenzusammensetzungen verursachen Störungen der gewählten Methode?
z.B. Feststoffe, lipophile vs. hydrophile Bestandteile, Zellen, Salzfracht, Zelltrümmer, …
5. Welche physikalischen und chemischen Eigenschaften besitzt die Probenmatrix?
z.B. fest, flüssig, gasförmig
6. Wie viele Proben sollen analysiert werden?


Q:
 Nennen Sie die einzelnen Schritte eines analytischen Prozesses?
A:
1.    Definition der Fragestellung
2.    Festlegung einer Probenahmestrategie
3.    Probenvorbereitung / Prozessierung
4.    Messung
5.    Auswertung
6.    Statistik
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