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 Forschungsbericht für das Jahr 2017

Anwendungsentwicklung

Prof. Dr. Roland Zengerle

Georges-Koehler-Allee 103
79110 Freiburg
Tel: +49 761 203 73211 Fax: +49 761 203 73299
http://www.imtek.de/anwendungen/


Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

Einträge in der Rubrik "Who is Who"

Forschungsschwerpunkte

  • Bioelektrochemische Systeme (Dr. Sven Kerzenmacher): Micro Energy Harvesting – Energieeffizienz – Brennstoffzellen. Entwicklung von Bio-Brennstoffzellen und anderen elektrochemischen Systemen, die Elektrizität direkt aus biologischen Energieträgern erzeugen • Medizinische Implantate werden aus körpereigenem Blutzucker mit Energie versorgt • Nutzung kommunaler und industrieller Abwässer zur Stromerzeugung – dank mikrobieller Bio-Brennstoffzellen. Das Arbeitsgebiet umfasst Materialscreening, Bioreaktorkonstruktion, Aufbau und Charakterisierung von kompletten, anwendungsnahen Systemen.
  • Lab-on-a-Chip (Dr. Felix von Stetten, Dr. Daniel Mark) HSG-IMIT: Integration kompletter Abläufe für biochemische Analysen auf Chips von der Größe einer Kreditkarte. Aus einem einzigen Tropfen Blut lassen sich dadurch direkt am Ort des Patienten schnell und zuverlässig komplexe Krankheitsbilder analysieren. LabDisk (Oliver Strohmeier & Mark Keller): Entwicklung automatisierter Lösungen für biologische und klinisch relevante Laborabläufe mittels eines zentrifugal-mikrofluidischer Testträgers etwa von der Größe einer CD. LabTube (Dr. Nils Paust): Zentrifugale Mikrofluidik in der dritten Dimension. Automatisierung von Laboroperationen in funktionalen Verpackungen für die Prozessierung in Standard-Laborzentrifugen ( gestapelte Anordnung mikrofluidischer Elemente, Reagenzienvorlagerung für Probenvolumina von einigen Mikrolitern bis zu zwei Millilitern). Anwendungen: DNA- und Proteinanalytik sowie serologische Tests. Lab-on-a-Chip Foundry Service (Dr. Daniel Mark): Schnelle Entwicklung, Integration und Realisierung eines (bio-)chemischen Assays als mikrofluidisches Lab-on-a-Chip-Funktionsmuster. Ziel sind kundenspezifische, marktreife vor-Ort-Analytik und Diagnostik. Basis der mikrofluidischen Integration bildet unser Designhandbuch, eine umfangreiche Bibliothek standardisierter mikrofluidischer Einheitsoperationen wie z.B. Fluidtransport, Mischen, Inkubieren, Aliquotieren u.s.w. Lab-on-a-Chip Prototyping (Dominique Kosse): Die Prozesse umfassen die Mikrostrukturierung von Kunststoffsubstraten, Oberflächenmodifikationen, Deckeln sowie die Reagenzienvorlagerung. Durch Mikrofräsen entstehen Kanäle bis zu 30 µm her. Die Vervielfältigung der gefrästen Master erfolgt durch Heißprägen von Kunststoffplatten oder Mikrothermoformen von Foliensubstraten. Nukleinsäure Analyse (Simon Wadle): • Implementierung von Prozessabläufen in unsere LabDisk- und LabTube-Plattformen • Entwicklung neuer Assays wie z.B. die Mediator Probe PCR. Immundiagnostik (Dr. Sandeep K. Vashist): • Entwicklung kostengünstiger, hochsensitiver und analytisch verbesserter point-of-care/point-of-need Immunoassays, sowie Plattformen für unterschiedliche bioanalytische Anwendungen / Anforderungen. • Entwicklung neuartiger kolorimetrischer Lesegeräte, personalisiertes Gesundheitsmonitoring und Lösungen für ein verbessertes Management diverser Krankheiten mithilfe Smartphone-gestützter Technologie Fluidik, Modellieren und Messen (Dr. Nils Paust, Dr.Tobias Hutzenlaub): Automatisierung fluidischer Prozesse auf Lab-on-a-Chip-Plattformen durch • Proof of principle-Studien, • detaillierte Analysen der fluidischen Strömungsvorgänge, • Optimierung fluidischer Prozesse • Sensitvitätsstudien der fluidischen Operationen bezüglich variabler fluidischer Parameter und Fertigungstoleranzen.
  • Kontaktfreie Mikrodosiertechnik (Dr. Peter Koltay): Dosier- und Drucktechnik für Forschung und Industrie Kontaktfreie Dosierverfahren für kleinste Flüssigkeitsmengen (z.B. Medien mit gelösten Partikeln oder lebenden Zellen in hohem Durchsatz und mit hoher Parallelität). Suche nach neuen Wirkstoffen in der pharmazeutischen Industrie bis zum kostengünstigen Drucken metallischer Leiterbahnen in der Produktion von Solarzellen. Erzeugung, Vermessung und Handhabung kleinster Flüssigkeitstropfen, die berührungslos – d.h. ohne mechanischen Kontakt – auf nahezu beliebige Substrate appliziert werden können. Drucken von einzelnen lebenden Zellen oder heißen Metall-Mikrotropfen. Dosierventile oder Inkjet-Druckköpfe. Anwendungsfelder • Life Science-Forschung • Mess- und Produktionstechnik • Mikroelektronik & Solarzellen • Analytik & Diagnostik
  • Poröse Medien (Dr. Simon Thiele): Brennstoffzellen & Batterien. Poröse Medien sind von zentraler Bedeutung für Elektroden von Batterien und Brennstoffzellen. Untersuchung der komplexen Mikro- und Nanostrukturen Anwendungsbeispiele • Herstellung von Brennstoffzellen- und Batterieelektroden durch Elektrospinning • Multiskalen-Tomographie für nano-poröse Brennstoffzellenelektroden • Simulation von Transportprozessen in porösen Brennstoffzellenelektroden
  • Microfluidic and Biological Engineering (Dr. Matthias Meier): Hoch-integrierte mikrofluidische Technologien – Biomolekulare Interaktionen – Synthetische Biologie. Entwicklung mikrofluidischer, sowie neuer biologischer Technologien zum Nachweis und Design von biomolekularen Interaktionen. Der Fokus liegt auf verschiedenen biologischen Ebenen, wie zum Beispiel der molekularer, zellulärer und organismischer Ebene. Dabei sollen biomolekulare Interaktionen in einem System auf unterschiedlichen Zeitskalen und Signalwegen charakterisiert und verändert werden. Molekulare Ebene: • genetisch codierte Fluoreszenz-Sensoren (FRET-Sensoren) für mikrofluidische Hochdurchsatzstudien Zelluläre Ebene • Zell-basierte Immuno-Assays auf mikrofluidischen Chips. Organismische Ebene: • Micro-Organe auf dem Chip: Untersuchung von Prostatastammzellen
  • MikroMedizin (Simon Herrlich) (HSG-IMIT): Realisierung neuer Dosiersysteme, welche Medikamente zeitlich gesteuert abgeben. Die Abgabe erfolgt schmerzfrei mittels Mikronadeln durch die Haut oder durch Implantate Unsere Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte sind: • Medikamentendosiersysteme • Integrierte mikrofluidische Strukturen • Forschungstools für die Neurowissenschaften
  • Thermische Sensoren (Dr. Sophie Billat) (HSG-IMIT): Entwicklung anwendungsspezifischer Sensoren und Mikrosysteme zur Messung physikalischer Größen auf der Basis thermischer Effekte. Unser Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte sind: • Strömungssensoren • Differenzdrucksensoren • Taupunktsensoren • Durchflussregler

Wissenschaftliche Projekte und Forschungsvorhaben


  • 3D-BioPrinting von vaskularisiertem Knochenersatzgewebe
    • Projektleitung: Dr. Peter Kotay (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.10.2015 bis 31.03.2018
    • Details zum Projekt
  • BioMethanol: Nachhaltige Synthese des Energieträgers Methanol aus Abwasser
    • Projektleitung: Dr. Sven Kerzenmacher (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.04.2014 bis 31.03.2017
    • Details zum Projekt
  • Bioprinting von direkt reprogrammierten Nierentubuluszellen als Krankheitsmodell und als Screening-Plattform (NEPHRO-PRINT)
    • Projektleitung: Dr. Stefan Zimmermann
    • Laufzeit: 01.10.2017 bis 30.09.2020
    • Details zum Projekt
  • Deutsch-kanadische Brennstoffzellenkooperation: Diagnose und Entwicklung von Komponenten für automobile Brennstoffzellen - DEKADE
    • Projektleitung: Dr. Simon Thiele, (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 2017 bis 2019
    • Details zum Projekt
  • Einzelzell-Drucker für die genomische und massenspektrometrische Analyse einzelner Bakterien (SiBaGeM)
    • Projektleitung: Julian Riba (Prof. Dr. R. Zengerle)
    • Laufzeit: 01.06.2016 bis 30.11.2018
    • Details zum Projekt
  • Entwicklung und Erforschung einer Plattform für das 3D-Bio-Printing von künstlichem Gewebe in einem Netzwerk kleiner und mittlerer Unternehmen (3D-Bio-Net)
    • Projektleitung: Dr. Stefan Zimmermann (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.08.2017 bis 31.07.2020
    • Details zum Projekt
  • F-MFC2: Wirtschaftlichkeitsstudie zur filtrationsaktiven mikrobiellen Brennstoffzelle – Simultane Stromgewinnung und Membranfiltration zur energieeffizienten Abwasserreinigung
    • Projektleitung: PD Dr. Sven Kerzenmacher, (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: seit 01.03.2015
    • Details zum Projekt
  • Gedruckte 3D-Kontakte
    • Projektleitung: Dr. Peter Koltay, (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.05.2017 bis 30.04.2020
    • Details zum Projekt
  • Individual Response Monitoring Assay for clinical decision support of personalized ALL therapy (IRMA-4-ALL)
    • Projektleitung: Dr. Michael Lehnert (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.10.2015 bis 30.09.2019
    • Details zum Projekt
  • Inline-Integration einer neuen Drucktechnologie für elektronische Anwendungen in der industriellen Fertigung (IDEA)
    • Projektleitung: Björn Gerdes, (Prof. Dr. R. Zengerle)
    • Laufzeit: 01.10.2016 bis 31.10.2018
    • Details zum Projekt
  • LAMP-basierte digitale Quantifizierung von HIV und HTLV für Point-of-care Diagnostik (Light-Up)
    • Projektleitung: Lisa Becherer (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.02.2016 bis 28.02.2019
    • Details zum Projekt
  • Mediator probe PCR Design Software (MP PCR Desire)
    • Projektleitung: Dr. Michael Lehnert (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.06.2015 bis 31.05.2017
    • Details zum Projekt
  • Mikroorganismen-Elektroden-Komposit-Materialien für die erneuerbare Produktion von Biokraftstoffen (MEKOMAT)
    • Projektleitung: Dr. Sven Kerzenmacher (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.07.2015 bis 30.06.2018
    • Details zum Projekt
  • Mischen in der zentrifugalen Mikrofluidik (CentriMix)
    • Projektleitung: Dr. Tobias Hutzenlaub (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.09.2015 bis 31.08.2018
    • Details zum Projekt
  • Mono-cy-Clone: Einzelzelldruck für die biopharmazeutische Produktion und Zelltherapie
    • Projektleitung: Dr. Stefan Zimmermann (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 2016 bis 2018
    • Details zum Projekt
  • NeuRoFast - Weiterentwicklung eines kombinierten Neutronen- und Röntgen-Bildgebungsverfahrens an der Neutronentomographieanlage ANTARES am FRM-II. Teilprojekt 2
    • Projektleitung: Dr. Simon Thiele, (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.07.2016 bis 30.06.2019
    • Details zum Projekt
  • Simulationsgestützte Charakterisierung von Transportprozessen und Affinitätsreaktionen an Festphasen in der zentrifugalen Mikrofluidik (CentriPhase)
    • Projektleitung: Dr. Nils Paust, (Prof. Dr. R. Zengerle)
    • Laufzeit: 01.04.2016 bis 31.03.2019
    • Details zum Projekt
  • Wirtschaftlichkeitsstudie zur filtrationsaktiven mikrobiellen Brennstoffzelle – Simultane Stromgewinnung und Membranfiltration zur energieeffizienten Abwasserreinigung
    • Projektleitung: Dr. Sven Kerzenmacher (Prof. Dr. Roland Zengerle)
    • Laufzeit: 01.03.2015 bis 28.02.2017
    • Details zum Projekt

Wissenschaftliche Publikationen

Originalarbeiten in wissenschaftlichen Fachzeitschriften:
  • A. Fallisch, L. Schellhase, J. Fresko, M. Zechmeister, M. Zedda, J. Ohlmann, L. Zielke, N. Paust, T. Smolinka: Investigation on PEM water electrolysis cell design and components for a HyCon solar hydrogen generator Int J Hydrogen Energ, 2017; 42: 13544-13553. : http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.01.166
  • A. Fallisch, L. Schellhase, J. Fresko, M. Zedda, J. Ohlmann, M. Steiner, A. Bösch, L. Zielke, S. Thiele, F. Dimroth, T. Smolinka: Hydrogen concentrator demonstrator module with 19.8% solar-to-hydrogen conversion efficiency according to the higher heating value Int J Hydrogen Energ, 2017. : https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.07.069 (in Druck)
  • C. Klose, M. Breitwieser, S. Vierrath, M. Klingele, H. Cho, A. Büchler, J. Kerres, S. Thiele: Electrospun sulfonated poly(ether ketone) nanofibers as proton conductive reinforcement for durable Nafion composite membranes J Power Sources, 2017; 361: 237-242. : http://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.06.080
  • C. Van Pham, M. Klingele, B. Britton, K. R. Vuyyuru, T. Unmuessig, S. Holdcroft, A. Fischer,, S. Thiele: Tridoped Reduced Graphene Oxide as a Metal-Free Catalyst for Oxygen Reduction Reaction Demonstrated in Acidic and Alkaline Polymer Electrolyte Fuel Cells Advanced Sustainable Systems, 2017; 1: 1600038. : http://doi.org/10.1002/adsu.201600038
  • F. Sun, R. Moroni, K. Dong, H. Markötter, D. Zhou, A. Hilger, L. Zielke, R. Zengerle, S. Thiele, J. Banhart, I. Manke: Study of the Mechanisms of Internal Short Circuit in a Li/Li Cell by Synchrotron X‑ray Phase Contrast Tomography ACS Energy Lett., 2017; 2: 94-104. : http://dx.doi.org/10.1021/acsenergylett.6b00589
  • J. Madjarov, S.C. Popat, J. Erben, A. Götze, R. Zengerle, S. Kerzenmacher: Revisiting methods to characterize bioelectrochemical systems: The influence of uncompensated resistance (iRu-drop), double layer capacitance, and junction potential J Power Sources, 2017; 356: 408-418. : http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.03.033
  • K. Lehmann, O. Yurchenko, A. Heilemann, S. Vierrath, L. Zielke, S. Thiele, A. Fischer, G. Urban: High surface hierarchical carbon nanowalls synthesized by plasma deposition using an aromatic precursor Carbon, 2017; 118: 578-587. : http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2017.03.089
  • L. Benning, L. Gutzweiler, K. Tröndle, J. Riba, R. Zengerle, P. Koltay, S. Zimmermann, G.B. Stark, G. Finkenzeller: Cytocompatibility testing of hydrogels toward bioprinting of mesenchymal stem cells J Biomed Mater Res A, 2017; 105: 3231-3241. : http://dx.doi.org/10.1002/jbm.a.36179
  • L. Benning, L. Gutzweiler, K. Tröndle, J. Riba, R. Zengerle, P. Koltay, S. Zimmermann, G. B. Stark, G. Finkenzeller: Assessment of hydrogels for bioprinting of endothelial cells J Biomed Mater Res A, 2017. : http://dx.doi.org/10.1002/jbm.a.36291
  • L. Gutzweiler, S. Kartmann, K. Troendle, L. Benning, G. Finkenzeller, R. Zengerle, P. Koltay, B. Stark, S. Zimmermann: Large scale production and controlled deposition of single HUVEC spheroids for bioprinting applications Biofabrication, 2017; 9 (2): 02502. : http:// dx.doi.org/10.1088/1758-5090/aa7218
  • L. Gutzweiler, T. Gleichmann, L. Tanguy, P. Koltay, R. Zengerle, L. Riegger, , , : Open microfluidic gel electrophoresis: Rapid and low cost separation and analysis of DNA at the nanoliter scale Electrophoresis, 2017; 38: 1764-1770. : http://dx.doi.org/10.1002/elps.201700001
  • M. Breitwieser, C. Klose, A. Hartmann, A. Büchler, M. Klingele, S. Vierrath, R. Zengerle, S. Thiele: Cerium Oxide Decorated Polymer Nanofibers as Effective Membrane Reinforcement for Durable, High-Performance Fuel Cells Adv Energy Mater, 2017: 1602100. : http://dx.doi.org/10.1002/aenm.201602100 (in Druck)
  • M. Breitwieser, C. Klose, M. Klingele, A. Hartmann, J. Erben, H. Cho, J. Kerres, R. Zengerle, S. Thiele: Simple fabrication of 12 mm thin nanocomposite fuel cell membranes by direct electrospinning and printing J Power Sources, 2017; 337: 137-144. : http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.094
  • M. Breitwieser, M. Klingele, S. Vierrath, R. Zengerle, S. Thiele: Tailoring the membrane-electrode interface in PEM fuel cells: A review and perspective on novel engineering approaches Adv Energy Mater, 2017: 1701257. : http://doi.org/10.1002/aenm.201701257
  • M. Breitwieser, T. Bayer, A. Büchler, R. Zengerle, S. M. Lyth, S. Thiele: A fully spray-coated fuel cell membrane electrode assembly using Aquivion ionomer with a graphene oxide/cerium oxide interlayer J Power Sources, 2017; 351: 145-150. : http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.03.085
  • M. Frei, J. Erben, J. Martin, R. Zengerle, S. Kerzenmacher: Nanofiber-deposited porous platinum enables glucose fuel cell anodes with high current density in body fluids J Power Sources, 2017; 362: 168-173. : http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.07.001 (in Druck)
  • M. Keller, G. Czilwik, J. Schott, I. Schwarz, K. Dormanns, F. von Stetten, R. Zengerle, N. Paust: Robust temperature change rate actuated valving and switching for highly integrated centrifugal microfluidics Lab Chip, 2017; 17: 864-875. : http://dx.doi.org/10.1039/c6lc01536k
  • M. Klingele, C. Pham, K. Rao Vuyyurud, B. Britton, S. Holdcroft, A. Fischer, S. Thiele: Sulfur doped reduced graphene oxide as metal-free catalyst for the oxygen reduction reaction in anion and proton exchange fuel cells Electrochem Commun, 2017; 77: 71-75. : http://dx.doi.org/10.1016/j.elecom.2017.02.015
  • M. Klingele, R. Moroni, S. Vierrath, S. Thiele: Multiscale Tomography-Based Analysis of Fuel Cells: Towards a Fully Resolved Fuel Cell Reconstruction J Electrochem Energy, 2017. : http://doi.org/10.1115/1.4037244 (in Druck)
  • M. Kokko, F. Bayerköhler, J. Erben, R. Zengerle, P. Kurz, S. Kerzenmacher: Molybdenum sulphides on carbon supports as electrocatalysts for hydrogen evolution in acidic industrial wastewater Appl Energ, 2017; 190: 1221-1233. : http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.12.097
  • N. Borst, F. Schuler, S. Wadle, M. Schulz, M. Specht, J. Li, L. Becherer, M. Trotter, A. B. Rodríguez-Martínez, N. Paust, R. Zengerle, F. von Stetten: A technology platform for digital nucleic acid diagnostics at the point of care Laboratoriumsmedizin, 2017; 41 (5). : http://doi.org/10.1515/labmed-2017-0098 (in Druck)
  • P. Lettenmeier, S. Kolb, L. Zielke, S. Thiele, A. Fallisch, N. Sata, A. S. Gago, K. A. Friedrich: Comprehensive investigation of novel pore-graded gas diffusion layers for high-performance and cost-effective proton exchange membrane electrolyzers Energy Environ. Sci., 2017. : http://doi.org/10.1039/C7EE01240C (in Druck)
  • S. Zehnle, M. Rombach, R. Zengerle, F. von Stetten, N. Paust: Network simulation-based optimization of centrifugo-pneumatic blood plasma separation Biomicrofluidics, 2017; 11: 024114. : http://dx.doi.org/10.1063/1.4979044
  • T. Gleichmann, A. Rostas, J. Wörner, E. Schleicher, L. Gutzweiler, B. Hamouda, R. Zengerle, P. Koltay, L. Riegger: Atmospheric Photopolymerization of Acrylamide Enabled by Aqueous Glycerol Mixtures: Characterization and Application for Surface-Based Microfluidics Macromol Mater Eng, 2017: 1600518. : http://dx.doi.org/10.1002/mame.201600518 (in Druck)
  • Y. Zhao, G. Czilwik, V. Klein, K. Mitsakakis, R. Zengerle, N. Paust: C-reactive protein and Interleukin 6 microfluidic immunoassays with on-chip pre-stored reagents and centrifugo-pneumatic liquid control Lab Chip, 2017; 17 (9): 1666-1677. : http://dx.doi.org/10.1039/c7lc00251c
Buchbeiträge:
  • A.G. Venkatesh, T. van Oordt, E. M. Schneider, R. Zengerle, F. von Stetten, J.H.T. Luong, S.K. Vashist: A Smartphone-Based Colorimetric Reader for Human C-Reactive Protein Immunoassay In: Avraham Rasooly and Ben Prickril (Hrsg.): Biosensors and Biodetection: Methods and Protocols Volume 1: Optical-Based Detectors, Methods in Molecular Biology, vol. 1571 Springer, 2017; 343-356.: http:// dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-6848-0_21,
Kurzbeiträge / short communications:
  • J. Riba, S. Zimmermann, B. Steimle, A. Gross: Vereinzelung von prokaryotischen und eukaryotischen Zellen BIOspektrum, 2017; 23: 298-300. : http://doi.org/10.1007/s12268-017-0799-z
  • N. Borst, F. von Stetten: Eine Technologieplattform für die digitale Nukleinsäureanalytik Management & Krankenhaus, 2017; 2017-04: 37.
Vorträge:
  • P. Kocatürk Schumacher, J. Madjarov, P. Viwatthanasittiphong, S. Kerzenmacher: Increasing the energy efficiency of an AnMBR by using the membrane as microbial anode 2017 (5. Workshop der Plattforminitiative Mikrobielle Bioelektrotechnologie, Rüsselsheim, 29.11.2017).
Konferenzbeiträge:
  • B. Gerdes, M. Jehle, M. Domke, R. Zengerle, P. Koltay, L. Riegger: Drop-on demand generation of aluminium alloy microdroplets at 950 °C using the Strarjet technology 2017 (Transducers 2017, Kaohsiung/Taiwan, 18. – 22.06.2017).
  • B. Johannsen, R. Zengerle, N. Paust: Disk-integrated repeated dispensing of 200 nl volumes for the automation of pyrosequencing 2017 (MicroTAS 2017, Savannah /USA, 22.-26.10.2017).
  • C.H. Tsai, S. Zimmermann, R. Zengerle, P. Koltay: An autonomous microbioreactor based on a functional lid in 96-well microplate format 2017 (MFHS, Twente / The Netherlands, 04. - 06.10.2017).
  • C.H. Tsai, X.Y. Wu, S. Zimmermann, R. Zengerle, P. Koltay: Digital Hydraulic Drive For Microfluidic Large-scale Integration System Based On Shape Memory Alloy Actuators 2017 (Transducers 2017, Kaohsiung/Taiwan, 18.-22.06.2017,).
  • C. Klose, M. Bühler, S. Vierrath, N. Baumann, T. Lickert, A. Fallisch, S. Thiele: Direct membrane deposition – a novel fabrication method for PEMWEs 2017 (International Conference on Electrolysis 2017, Copenhagen/Denmark, 12. - 15.06.2017).
  • F. Hegge, S. Vierrath, S. Ogawa, L. Zielke, M. Bühler, C. Klose, S. Litster, S. Thiele: Tomography Aided Development of Membrane Electrode Assemblies for PEM Water Electrolysis 2017 (ECS Meeting, New Orleans/USA, 28.05. – 02.06.2017).
  • F. Koch, S. Kartmann, R. Zengerle, A. Ernst, P. Koltay: Viscosity determination by the in-line measurement of liquid flow time through a cylindrical tube 2017 (MFHS, Twente / The Netherlands, 04. - 06.10.2017).
  • J. Erben, S. Kerzenmacher: The effect of oxygen traces on the current production of high performance electrospun anode materials for application with Shewanella oneidensis MR-1 2017 (ISMET 6 2017, Lissabon / Portugal, 3. - 6.10.2017).
  • J.M. Stosch, A. Heumüller, S. Bleul, C. Niemöller, M. Rothenberg-Thurley, N. Renz, J. Riba, K. Szarc vel Szic, D. Pfeifer, S. Zimmermann, J. Duyster, M. Lübbert, J. Wehrle, K.H. Metzeler, R. Claus, H. Becker: MDS progression to AML associates with acquisition of single driver mutations with consequent changes in clonal architecture and occurrence of multiple clones with mutations in identical clones 2017 (DGHO, Stuttgart 29.09. – 03.10. 2017).
  • J. Madjarov, N.P. Kocatürk-Schumacher, S. Abdu, S. Kerzenmacher: Simultaneous use of a microbial anode as membrane filter shows high current densities and COD removal with synthetic brewery wastewater 2017 (ISMET 6 2017, Lissabon / Portugal, 3. - 6.10.2017).
  • J. Madjarov, P. Kocatürk Schumacher, S. Abdu, S. Kerzenmacher: Integration of a microbial fuel cell anode into membrane bioreactors treating synthetic brewery wastewater 2017 (BW-Stiftung Forschungstag 2017, Stuttgart).
  • J. Madjarov, S. Kerzenmacher: Increasing COD removal and energy efficiency of an AnMBR by using the membrane as microbial anode 2017 (The 14th IWA Leading Edge Conference on Water and Wastewater Technologies, Florianópolis, Brazil, 29.05. - 02.06.2017).
  • J. Riba, H. Becker, P. Koltay, R. Zengerle, S. Zimmermann: Assay miniaturization for the genetic analysis of individual cells enabled by single-cell printing and nanoliter liquid handling 2017 (Keystone Symposia Conference – Single Cell Omics, Stockholm, Sweden, 26. -30.May 2017).
  • J. Riba, J. C. Niemöller, N. Renz, S. Bleul, J. M. Stosch, P. Koltay, R. Zengerle, R. Claus, H. Becker, S. Zimmermann: Genetic Analysis of Individual Cancer Cells Isolated via Single-Cell Printing 2017 (Single-Cell Genomics Workshop Paris, Paris/France, 27. - 28.06.2017).
  • J. Stosch, A. Heumüller, S. Bleul, C. Niemöller, M. Rothenberg-Thurley, N. Renz, J. Riba, K. Szarc vel Szic, D. Pfeifer, A. Nieters, S. Zimmermann, J. Duyster, M. Lübbert, J. Wehrle, K. Metzeler, R. Claus, H. Becker: Progression of MDS to AML features gain of single driver mutations with consequent changes in clonal composition and occurence of multiple clones with mutations in identical genes 2017 (European Hematology Association (EHA), Madrid/Spain, 22.-25.06.2017).
  • M. Breitwieser, C. Klose, M. Klingele, S. Vierrath, R. Zengerle, S. Thiele: Direct membrane deposition (DMD): A versatile fabrication technique for PEMFC composite membranes 2017 (WE-Heraeus-Seminar, Bad Honnef, 02. – 05.07.2017).
  • M. Breitwieser, M. Klingele, S. Vierrath, C. Klose, R. Zengerle, S. Thiele: Direct membrane deposition (DMD): A versatile technique for the production of novel fuel cell composite membranes 2017 (Fuel Cells | Workshop EMEA 2017, Bad Zwischenahn, 26. - 28.06.2017).
  • M. Breitwieser, M. Klingele, S. Vierrath, R. Zengerle, S. Thiele: Tailoring the membrane-electrode interface: A review and perspective of novel engineering approaches 2017 (Fuel Cells | Workshop EMEA 2017, Bad Zwischenahn, 26. - 28.06.2017).
  • M. Breitwieser, S. Vierrath, C. Klose, M. Klingele, R. Zengerle, S. Thiele: Direct Membrane Deposition (DMD): A novel and versatile fabrication technique for high performance fuel cells 2017 (7th International Conference on ”Fundamentals & Development of Fuel Cells” in Stuttgart, 31. Januar – 2. Februar 2017).
  • M. Bühler, S. Vierrath, C. Klose, F. Hegge, S. Thiele: A Novel Fabrication Technique for Electrodes of PEM Water Electrolyzers 2017 (232nd ECS MEETING Oct. 1-5, 2017 | National Harbor, MD (greater Washington, DC area)).
  • M. Frei, M. Bühler, J. Erben, J. Martin, S. Kerzenmacher: Hochporöses Platin auf Kohlenstoffnanofasern als neue Anode für die implantierbare Glukosebrennstoffzelle: Nachweis der Funktionalität in Blutserum über 30 Tage 2017 (MST Kongress, München, 23. - 25.10.2017).
  • M. Rombach, M. Keller, N. Paust, F. von Stetten, D. Mark, R. Zengerle, M. Karle: The LabCard – A new approach for centrifugal assay automation 2017 (MST Kongress, München, 23. - 25.10.2017).
  • M. Specht, M. Keller, J. Naue, U. Schmidt, R. Zengerle, F. von Stetten: Centrifugal Microfluidic Tools for Forensic Nucleic Analysis 2017 (1st International Caparica Conference in Translational Forensics, Caparica / Portugal, 20. - 23.11.2017).
  • N. Borst: Innovative Diagnostikplattform zum Nachweis antibiotikaresistenter Erreger im Krankenhaus 2017 (Innovation Forum Medizintechnik 2017, Tuttlingen, 19.10.2017).
  • N. Borst, M. Specht, M. Schulz, N. Paust, J. Li, S. Wadle, U. Götz, E. Held-Föhn, A. Heiß, F. Hausladen, R. Mader, K. Stock, M. Röder, A. Serr, G. Häcker, R. Zengerle, F. von Stetten: Integriertes System zur simultanen Detektion von Krankenhauskeimen und deren Antibiotikaresistenzen auf Einzelzellebene 2017 (MST Kongress, München, 23. - 25.10.2017).
  • P. Juelg, M. Specht, E. Kipf, M. Lehnert, C. Eckert, S. Wadle, M. Keller, N. Paust, R. Zengerle, T. Hutzenlaub: Centrifugal microfluidic automation of dilution series for high dynamic range assays demonstrated for decadal dilutions up to 1:100,000 2017 (MicroTAS 2017, Savannah /USA, 22.-26.10.2017).
  • S. Abdu, J. Madjarov, M. Ade, S. Kerzenmacher: Developing stainless steel ultrafiltration membranes for filtering microbial fuel cells 2017 (Baden-Württemberg Stiftung Forschungstag 2017, Stuttgart, 29.06.2017).
  • S. Abdu, J. Madjarov, M. Ade, S. Kerzenmacher: Developing stainless steel ultrafiltration membranes for filtering microbial fuel cells 2017 (ICOM 2017, San Francisco / USA, 29.07. - 04.08 2017).
  • S. Burger, J. Schemberg, T. Förster, M. Specht, M. Rombach, N. Paust, R. Zengerle, M. Karle: Separation of low-abundance cells as an App on standard laboratory centrifuge 2017 (MicroTAS 2017, Savannah /USA, 22.-26.10.2017).
  • S. Hin, B. Lopez-Jimena, M. Bakheit, V. Klein, S. Stack, C. Fall, A. Sall, K. Enan, S. Frischmann, L. Gillies, M. Weidmann, S. Goethe, V. Rusu, O. Strohmeier, N. Paust, R. Zengerle, K. Mitsakakis: The FeverDisk: Multiplex detection of fever-causing pathogens for rapid diagnosis of tropical diseases 2017 (MicroTAS 2017, Savannah /USA, 22.-26.10.2017).
  • S. Hin, M. Loskyll, V. Klein, M. Keller, O. Strohmeier, F. von Stetten, R.Zengerle, K. Mitsakakis: User-friendly membrane-based sample inlet for the centrifugal microfluidic LabDisk platform 2017 (MNE 2017, Braga / Portugal, 18. - 22.09.2017).
  • S. Kartmann, F. Koch, A. Ernst, R. Zengerle, P. Koltay: A single-use in-line flow sensor fore closed-loop controlled precise non-contact liquid dispensing 2017 (MFHS, Twente / The Netherlands, 04. - 06.10.2017).
  • S. Kartmann, F. Koch, R. Zengerle, P. Koltay, A. Ernst: Single-use flow sensor based on the differential pressure principle employing the radial expansion of a low-cost silicone tube 2017 (Transducers 2017, Kaohsiung/Taiwan, 18. – 22.06.2017).
  • S. Thiele, S. Vierrath, M. Breitwieser, M. Klingele, C. Klose, R. Moroni: Direct membrane deposition (DMD) – a new way in membrane electrode assembly manufacturing 2017 (20th Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry, Buenos Aires/Argentinien, 19-22 März 2017).
  • S. Vierrath, M. Breitwieser, C. Klose, M. Klingele, R. Zengerle, S. Thiele: Direct Membrane Deposition (DMD): Improved Power Density, Water Management and Stability 2017 (7th International Conference on ”Fundamentals & Development of Fuel Cells” in Stuttgart, 31. Januar – 2. Februar 2017).
  • S. Vierrath, M. Breitwieser, C. Klose, M. Klingele, S. Thiele: Novel approaches to tailor the PEM|electrode interface for fuel cells with increased power density 2017 (7th Bonn Humboldt Award Winners’ Forum “Fundamental Concepts and Principles of Chemical Energy Conversion” Bonn, 11 - 15 October 2017).
  • S. Vierrath, M. Breitwieser, M. Bühler, C. Klose, R. Zengerle, S. Thiele: Additive Fertigung für Brennstoffzellen und Elektrolyse 2017 (MST Kongress, München, 23. - 25.10.2017).
  • S. Zimmermann, J. Riba, R. Zengerle, P. Koltay: A single-cell printer as a versatile tool for cell line development and single-cell analysis 2017 (LAPASO - Microfluidics for label-free particle sorting, Lund / Sweden, 05. - 06.09.2017). (in Druck)
  • S. Zimmermann, J. Schoendube, A. Gross, B. Steimle, L. Lautscham, K. Pfleghar, T. Christmann, B. Werdelmann, F. Koch, J. Riba, P. Koltay, R. Zengerle, M. Pirsch: Cell line development by single-cell printing and cell imaging 2017 (Cell Line Development & Engineering, Amsterdam, 23.-25. April 2017).
  • Y. Zhao, V. Klein, K. Mitsakakis, G. Czilwik, R. Zengerle, N. Paust: Automated particle based C-reactive protein immunoassay with on-disk pre-stored reagents and centrifugo-pneumatic liquid control 2017 (MST Kongress, München, 23. - 25.10.2017).

Besondere wissenschaftliche Aktivitäten

Abschlussarbeiten

Promotionen
  • Fabian Stumpf: Automated microfluidic nucleic acid analysis for single-cell and sample-to-answer applications (Erstgutachter/in Prof. Dr. Roland Zengerle, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Zweitgutachter/in Prof. Dr. Thomas Stieglitz, IMTEK - Biomedizinische Mikrotechnik), 2017.
  • Lukas Zielke: Tomography-based Analysis of Battery, Electrolyser and Fuel Cell Microstructures (Erstgutachter/in Prof. Dr. Roland Zengerle, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Zweitgutachter/in Prof.in Dr.-Ing. Ellen Ivers-Tiffée , KIT Karlsruhe), 2017.
  • Mark Keller: Microfluidic Apps for centrifugal thermocyclers at constant rotational frequency (Erstgutachter/in Prof. Dr. Roland Zengerle, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Zweitgutachter/in Prof. Dr. Thomas Stieglitz, IMTEK - Biomedizinische Mikrotechnik), 2017.
  • Matthias Klingele: Advances in Fabrication and Characterization of Functional Layers in Polymer Electrolyte Fuel Cells (Erstgutachter/in Prof. Dr. Roland Zengerle, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Zweitgutachter/in Prof. Dr. Richard Hanke-Rauschenbach, IfES - Leibniz Universität Hannover), 2017.
  • Severin Vierrath: Morphological and Electrochemical Investigation of Polymer Electrolyte Fuel Cell Components (Erstgutachter/in Prof. Dr. Roland Zengerle, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Zweitgutachter/in Prof. Dr. Richard Hanke-Rauschenbach, IfES - Leibniz Universität Hannover), 2017.
Master
  • Ahmad Saleem Akhtar: Effect of Coriolis Force and Flow Rate on Binding Efficiency of Biomolecules in Centrifugal Microfluidics (Betreuer/in Daniel Kainz, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Erstgutachter/in Prof. Dr. Roland Zengerle, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Zweitgutachter/in Prof. Dr. Alexander Rohrbach, IMTEK - Bio- und Nanophotonik), 2017.
  • Leonard Kost: Automatisierte DNA-Extraktion durch den Einsatz von Membranen im LabTube für die Tuberkulosediagnostik (Erstgutachter/in Prof. Dr, Roland Zengerle, IMTEK, Zweitgutachter/in Prof. Dr. Alexander Rohrbach, IMTEK), 2017.
  • Zachary A. Pinder: The Influence of Lactate Concentration and Oxygen on the Current Production and Biofilm Formation of Shewanella oneidensis MR-1 on Electrospun Anodes (Erstgutachter/in PD Dr. Sven Kerzenmacher, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Zweitgutachter/in Prof. Siegfried Fink, Forstbotanik, Uni Freiburg), 2017.
Bachelor
  • Pia Kolb: Microbial Electrolysis Cells for the Treatment of Industrial Wastewater: Evaluating the Effect of Different Separators on Reactor Performance (Erstgutachter/in Prof. Dr. Roland Zengerle, IMTEK - Anwendungsentwicklung, Zweitgutachter/in Dr, Sabine Sané, University College Freiburg), 2017.