Produktpalette

Die microParticles GmbH bietet monodisperse sphärische Forschungspartikel auf der Basis organischer und anorganischer Polymere an. Die Matrixchemie der Partikel reicht dabei von Melaminharz (MF), Polystyrol (PS), Polydivinylbenzol (PDVB), Polymethylmethacrylat (PMMA) über Poly(styrol-co-divinylbenzol) und Poly(styrol-co-methylmethacrylat) Copolymeren bis zu Silica (Si0₂). Die Produktpalette umfasst Partikel mit einem mittleren Durchmesser von 0,1-1000 µm in mehr als 200 Größen. Unsere Forschungspartikel zeichnen sich durch eine herausragende Qualität (typische C.V.-Werte ≤3 %) bei einem sehr gutem Preis/Leistungsverhältnis aus. Einhergehend mit den unterschiedlichen Polymerstrukturen variieren die physikalischen und chemischen Eigenschaften der verschiedenen Partikeltypen. So wird das angebotene Spektrum unserer Forschungspartikel einem breiten Anwendungsprofil gerecht. Eine Vielzahl erfolgreicher Applikationen in Forschung und Industrie belegt die ausgezeichneten Eigenschaften der Partikel und verpflichtet uns, unsere Produktpalette kontinuierlich zu erweitern.

Lieferformen:

• wässrige Dispersionen PS, PMMA
  0,1-0,99 µm (50 mg/ml): 10 ml, 15 ml, 50 ml
  1 µm und größer (100 mg/ml): 10 ml, 15 ml, 50 ml
• wässrige Dispersion MF (100 mg/ml); 10 ml, 15 ml, 50 ml
• wässrige Dispersionen SiO₂
  0,1-29 µm (50 mg/ml): 10 ml, 15 ml, 50 ml
  30 µm und größer (25 mg/ml): 10 ml, 15 ml, 50 ml
• Pulver (MF: 1-12 µm; PS, PMMA: 5-1000 µm): 1,5 g, 5 g, 10 g
• Pulver (SiO₂: 1-25 µm): 0,75 g, 2,5 g, 5 g

Partikelgrößenstandards werden in industriellen, pharmazeutischen, klinischen und wissenschaftlichen Laboratorien vielfältig verwendet, unter anderem zur Kalibrierung von unterschiedlichsten Messgeräten wie Durchflusszytometern, Laserbeugungsmessgeräten, analytischen Scheibenzentrifugen oder Zell- und Partikelzählern. Sie dienen darüber hinaus zur Rückführung von Messergebnissen, zur Entwicklung und Validierung von Messverfahren und zur Abschätzung von Messunsicherheiten. Sie werden weiterhin bei Vergleichsmessungen, zur Qualitätskontrolle sowie zur Kalibration und Testung von Filtermaterialien eingesetzt.

Für diese Applikationen bietet die microParticles GmbH Partikelgrößenstandards von höchster Qualität über einen weiten Größenbereich von 100 nm bis ca. 1000 µm an. Sie bestehen aus Polystyrol bzw. Poly(Styrol-co-Divinylbenzol) Copolymerisaten und werden durch Kombination verschiedener Methoden wie Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rasterelektronenmikroskopie (REM), Differentielle Sedimentation (hochauflösende CPS Scheibenzentrifuge DC 24000), Optische Mikroskopie und Electrical Sensing Zone Methode (Coulter Multisizer™ 3 und 4) charakterisiert. Damit gehören die Partikelgrößenstandards der microParticles GmbH zu den am besten charakterisierten Produkten, die es z.Zt. am Markt gibt.

Weitere Qualitätsmerkmale dieser Partikelgrößenstandards sind:

• Rückführbarkeit auf Referenzmaterialien des US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) und des Europäischen Institutes für Referenzmaterialien und Messungen (IRMM)
• Hochmonodisperse Partikelgrößenverteilung
• CV-Wert für die Mehrzahl der Produkte < 2 %
• Partikel sind absolut sphärisch

Zur Gewährleistung hoher kolloidchemischer Stabilität enthalten die wässrigen Partikelsuspensionen Tenside sowie antimikrobielle Agentien. Für jede Partikelgröße wird ein Zertifikat mitgeliefert, das folgende wichtige Informationen enthält: Zertifizierter mittlerer Durchmesser, Standardabweichung, CV-Wert, graphische Darstellung der gemessenen Partikelgrößenverteilung, Feststoffgehalt, Teilchenzahl/ml, spezifisches Gewicht, Brechungsindex u.a.

Lieferformen:

• wässrige Dispersionen (20 mg/ml): 10 ml, 15 ml
• Pulver (160 µm und größer): 1 g

Die microparticles GmbH hat eine Reihe von Verfahren zur Herstellung und Oberflächen-funktionalisierung von Fluoreszenzpartikeln auf Melaminharz-, Polystyrol-, Polymethyl-methacrylat- und Silicabasis entwickelt. Diese Verfahren erlauben die Synthese von hoch-monodispersen Partikeln in einem weiten Größenbereich, mit verschiedenen Fluorochromen und Fluoreszenzintensitäten, Partikeln mit Mehrfachfluoreszenz sowie mit unterschiedlicher Oberflächenfunktionalität. Die für die Markierung der Partikel ausgewählten Fluoreszenz-farbstoffe decken dabei den Spektralbereich vom UV bis ins nahe IR fast vollständig ab. Herausragende Eigenschaften unserer MF-, PS-, PMMA- und Silica-basierten Fluoreszenzpartikel sind:

• enge Größenverteilung der Partikel (C.V.-Werte ≤3 %)
• verfügbar in einem breiten Durchmesserbereich
• homogener Einbau der Fluorochrome im Partikelinneren
• intensive Fluoreszenz
• chemische und biochemische Funktionalisierung möglich

Gegenüber den PS- und PMMA-basierten Partikeln haben die Fluoreszenz-gelabelten MF- und Silicapartikel den zusätzlichen Vorteil, dass sie in gängigen organischen Lösungsmitteln und Ölen ohne Farbstoffleaching und ohne Quellung verwendet werden können. Die Fluoreszenzpartikel der microParticles GmbH finden breite Anwendung für Strömungs-messungen in Flüssigkeiten und Gasen (Laser Doppler Anemometry/LDA, Particle Dynamics Analysis/PDA, Particle Image Velocimetry /PIV), Filtertestung, Materialprüfung z.B. im Automobil-, Schienenfahrzeug- oder Flugzeugbau, in der medizinischen Forschung (Phagozytose-Test, Blutströmungsmessungen) und als Marker in der Umweltanalytik.

Lieferformen:

• wässrige Dispersionen (25 mg/ml): 5 ml, 10 ml, 15 ml
• Pulver auf Anfrage

In zunehmenden Maße erfordern Applikationen in der medizinischen Diagnostik, der pharmazeutischen Industrie und Biotechnologie, der Molekularbiologie, der Analytik etc. multifunktionelle Polymerpartikel mit maßgeschneiderten Oberflächeneigenschaften. Die microParticles GmbH hat in den letzten Jahren erfolgreich Entwicklungsarbeiten zur Funktionalisierung ihrer Polystyrol-, PMMA-, Silica- und Melaminharz-Partikel durchgeführt. Mit innovativen Synthesestrategien und Verfahren wie

• chemischen Derivatisierungen der Polymeroberfläche,
• Sol-Gel Prozessen,
• Verwendung funktionalisierter Monomere,
• Grenzflächenpolymerisationen in organischen und wässrigen Medien,
• Modifizierungen der Partikeloberfläche durch Selbstorganisation (SAMs),
• nanostrukturierten Oberflächenbeschichtungen

ist es gelungen, für die verschiedenen Trägermaterialien eine Vielzahl von Oberflächenmodifizierungen zugänglich zu machen. Nebenstehende Abbildung zeigt eine Auswahl der verfügbaren Funktionalisierungen. Hervorzuheben sind carboxylierte Polymerpartikel, insbesondere unsere carboxylierten Melaminharz-Partikel, die mit Beladungen bis zu 1000 µmol COOH/g hergestellt werden können. Diese Partikel sind durch exzellente Monodispersität, hervorragende mechanische und chemische Stabilität, niedrige unspezifische Proteinadsorption sowie hohe kolloidchemische Stabilität über einen weiten pH- und Elektrolytkonzentrationsbereich charakterisiert. Zur Produktpalette zählen weiterhin aminierte und thiolmodifizierte Partikel. Auf Anfrage sind auch Partikel mit Sulfonsäure-, Maleimid-, Epoxy- oder Hydroxylgruppen darstellbar.

Lieferformen:

• wässrige Dispersionen PS-, PMMA-COOH
  0,1-0,99 µm: 50 mg/ml; 5 ml, 10 ml, 15 ml
  1 µm und größer: 100 mg/ml; 5 ml, 10 ml, 15 ml
• wässrige Dispersionen MF-COOH (100 mg/ml): 5 ml, 10 ml, 15 ml
• wässrige Dispersionen MF-Fluo-COOH (25 mg/ml): 5 ml, 10 ml, 15 ml
• wässrige Dispersionen SiO₂-COOH, -NH₂ (50 mg/ml): 5 ml, 10 ml, 15 ml

Monodisperse metallbeschichtete Mikropartikel finden breite Anwendung in der Katalyse, als anisotrope Leitkleber, in der Mikroelektronik, in Methoden wie Surface Enhanced Raman Scattering (SERS), Particle Image Velocimetry (PIV) und in Bioassays. In den letzten Jahren wurden in der microParticles GmbH erfolgreich Strategien zur Metallisierung chemisch unterschiedlichster Mikropartikel, wie Melaminharz, Polystyrol, Polystyrol-Divinylbenzol-Copolymere, Polymethylmethacrylat-Copolymere und Silica, entwickelt. Die metallbeschichteten Partikel bestehen aus dem monodispersen Kern und entweder abgeschiedenen Metallnanopartikeln oder einer geschlossenen Metallschicht mit Nanometerdimension aus Gold, Silber, Nickel, Kupfer oder anderen.

Die Verwendung monodisperser Melaminharzpartikel (MF) hat eine Reihe von Vorteilen:

• die Oberfläche der MF Partikel verfügt über eine Vielzahl von reaktiven Amino- und Iminogruppen für die Immobilisierung diverser Metallionen oder Metallnanopartikel
• unter sauren pH-Bedingungen ist die MF-Oberfläche positiv geladen und zeigt eine hohe Bindungsaffinität zu Komplexanionen wie AuCl₄^-, PdCl₄^2-, PtCl₆^2-
• die Bindung von Goldsäure auf MF-Partikeln z.B. kann Werte von bis zu 0,5 g Goldsäure/g Partikel erreichen.

Für die Herstellung unserer metallbeschichteten Polymerpartikel werden im wesentlichen drei Strategien verwendet:

Selbstassemblierung:
Hierbei werden präformierte kolloidale Nanopartikel auf speziell funktionalisierten Polymerpartikeln z.B. elektrostatisch gebunden. Das Ausmaß der Nanopartikelbindung kann durch Prozessparameter wie pH-Wert, Nanopartikelkonzentration, Kontaktzeit etc. gesteuert werden. Auf diese Weise können monodisperse Mikropartikel mit Gold-, Silber-, Platin- oder Palladiumnanopartikeln hergestellt werden.

In-situ Synthese:
In der in-situ Synthese werden Komplexanionen, wie AuCl₄^-, PdCl₄^2-, PtCl₆^2- an die Partikeloberfläche gebunden und anschließend zu Metallnanopartikeln reduziert. TEM-Bilder zeigen, dass die so hergestellten Metallnanopartikel homogen und ohne Aggregation auf der Partikeloberfläche verteilt sind. Der mittlere Durchmesser der Nanopartikel beträgt ca. 2-3 nm mit einer relativ engen Verteilung.

Stromlose Abscheidung:
Bei der stromlosen Abscheidung werden die speziell funktionalisierten Polymerpartikel in entsprechenden Metallbädern suspendiert, die aus den abzuscheidenden Metallionen und einem Reduktionsmittel bestehen. Gold-, Silber- Palladium- oder Platinnanopartikel können als katalytische Keime für die Metallabscheidung verwendet werden. Das Ergebnis der Abscheidung sind dünne Metallfilme aus Gold, Silber oder Kupfer an der Partikeloberfläche. Hochwertige Metallbeschichtungen lassen sich mit Kernpartikeln im Bereich oberhalb 1 µm herstellen.

Zur Zeit laufen Entwicklungen zur Herstellung von Partikeln mit Goldnanoshells im Submikrometer-Bereich.

Die microParticles GmbH bietet ihren Kunden eine Reihe von neuentwickelten magnetischen Beads im Durchmesserbereich von 300 nm-50 µm an. Die Matrix der Partikel besteht entweder aus Polystyrol oder Silica mit homogen inkorporiertem nanoskaligen Eisenoxid. Spezielle Oberflächenbeschichtungen verkapseln die Partikel nach außen, so dass ein Austritt von Eisenspezies nicht beobachtet wird. Weitere Eigenschaften der neuen magnetischen Beads der microParticles GmbH sind:

• Enge Partikelgrößenverteilung (CV-Werte < 5 %) und absolut sphärische Form.
• Superparamagnetisch.
• Der Eisenoxidgehalt kann in weiten Grenzen bis zu 50 Gew. % eingestellt werden.
• Die spezielle Oberflächenbeschichtung minimiert die Aggregation der Partikel in wässriger Suspension sowie die unspezifische Bindung von Proteinen und Nukleinsäuren.

Neben unmodifizierten magnetischen Partikeln (PS-MAG und SiO₂-MAG) und magnetischen Partikeln mit COOH-Modifizierung (PS-MAG-COOH und SiO₂-MAG-COOH) bieten wir auch magnetische Beads mit Streptavidin-Funktionalisierung an (PS-MAG-SA und SiO₂-MAG-SA). Darüber hinaus sind wir in der Lage, auf Ihre Anfrage hin eine Reihe weiterer Proteine (Protein A, Protein G, hIgG, Trypsin, BSA, ...) an unsere carboxylierten superparamagnetischen Partikel chemisch kovalent zu binden. Ein weiteres Angebot der microparticles GmbH ist die kundenspezifische Herstellung von superparamagnetischen Partikeln ohne autofluoreszente Anteile, die für die Flow-Cytometrie geeignet sind.

Das aktuell verfügbare Produktspektrum monodisperser superparamagnetischer Partikel ist in den nachstehenden Tabellen gelistet:

Lieferformen:

• wässrige Dispersionen
  (25 mg/ml): 5 ml, 10 ml, 15 ml (MAG, 0,3 - 0,99 µm)
  (50 mg/ml): 5 ml, 10 ml, 15 ml (MAG, 1 - 10 µm)
• wässrige Dispersionen
  (25 mg/ml): 5 ml, 10 ml, 15 ml (MAG-COOH, 0,3 - 0,99 µm)
  (50 mg/ml): 5 ml, 10 ml, 15 ml (MAG-COOH, 1 - 10 µm)
• wässrige Dispersionen
  (10 mg/ml): 1 ml, 5 ml, 10 ml (MAG-SA, 0,3 - 10 µm)