Nanolitergroße

Nanolitergroße Volumina (nL) umfassen typischerweise Größenordnungen von wenigen bis einigen Dutzend Nanolitern. Ein Nanoliter entspricht 10−9 Litern; 1 μL = 1000 nL und 1 L = 1 × 10^9 nL. Diese Größenskala wird in der Mikrofluidik, Biologie und analytischen Chemie genutzt, um Reagenzien sparsam zu verwenden und Prozesse zu automatisieren.

Anwendungen werden vor allem in der Biologie und Chemie genutzt. PCR- und qPCR-Reaktionen werden häufig in Nanolitervolumen durchgeführt, um Reagenzienverbrauch zu reduzieren und den Durchsatz zu erhöhen. Droplet-basierte Assays, Hochdurchsatz-Screening, Enzymkinetik, Genomforschung sowie Einzelzellanalysen profitieren von nanolitergroßen Reaktionsvolumina, insbesondere dort, wo viele Proben parallel behandelt werden müssen.

Technik und Geräte ermöglichen die präzise Dosierung dieser Volumina. Nanoliter-Volumen lassen sich mit Akustischer Tropfenejektion (ADE), piezoelektrischen Dispensern oder spezialisierten Mikrofluidik-Systemen abgeben. Mikrofluidik-Chips und Öl-Überzüge helfen, Verdunstung zu verhindern und Oberflächeneffekte zu kontrollieren. Typische Zielvolumina reichen von wenigen Nanolitern bis zu mehreren Hundert Nanolitern.

Herausforderungen bestehen vor allem in der Verdunstung bei hohem Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis, der Adsorption von Reagenzien an Oberflächen, Kalibrierung und Genauigkeit der Dosierung, effizientes Mischen sowie Temperaturkontrolle während der Reaktion. Zusätzlich erfordern die kleinen Volumina sorgfältige Handhabung und oft spezialisierte Laborgeräte.

Vorteile sind geringere Reagenzienkosten, potenziell schnellere Reaktionskinetiken durch optimierte Verdünnungsstufen und die Möglichkeit hoher Parallelisierung, was zu effizienteren Experimenten bei geringeren Probenmengen führt.

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