pH-Indikatorfarbstoffe

pH-Indikatorfarbstoffe

Wir bieten ein umfassendes Sortiment an pH-Indikatorfarbstoffen, die kovalent auf einer Vielzahl von Substraten immobilisiert werden können, darunter Cellulose, Carboxymethylcellulose, Viskose, Agarose, Polyamid, Wolle, Stärke und Papier.

Die Farbstoffe weisen pKa-Werte auf, die auf die jeweiligen Messbereiche zugeschnitten sind, sodass sie sich für Anwendungen wie Hautüberwachung, biologische Proben und wässrige Umgebungen eignen.

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Breites Anwendungspotenzial

Unsere pH-Indikatorfarbstoffe ermöglichen die Integration von sichtbaren, farbwechselnden Indikatorfunktionen, die direkt mit dem menschlichen Auge erkannt werden können. Sie eignen sich besonders für den Einsatz in:

• Intelligenten Textilien
• Papierbasierter Mikrofluidik
• Lebensmittelqualitätskontrolle
• Wundauflagen und Wundüberwachung

Die kovalente Immobilisierung der Farbstoffe gewährleistet, dass keine Auswaschung oder Kontamination der Probe auftritt.

Sicherheit, Stabilität und Sterilisation

• Die immobilisierten Farbstoffe sind nachweislich ungiftig (siehe Referenzen).
• Die Materialien können mit γ-Strahlung sterilisiert werden.
• Sie sind mehrere Jahre haltbar und haben je nach Anwendung eine Betriebsdauer von mehreren Wochen.

Aufgrund dieser Eigenschaften eröffnen sich vielseitige Einsatzmöglichkeiten in der Mikrotechnik, Optoelektronik, Medizintechnik, Sensorik und Photonik.

Verfügbarkeit und Kooperationsmodelle

Alle pH-Indikatorfarbstoffe sind verfügbar als Teil von:

• Kundenspezifische Synthesedienstleistungen
• Forschungskooperationen
• Methodenentwicklung und Machbarkeitsprojekte

Polymerisierbarer fluoreszierender pH-Indikator

Zusätzlich bieten wir einen polymerisierbaren fluoreszierenden pH-Indikator, der sich flexibel mit Monomeren Ihrer Wahl copolymerisieren lässt. Der Indikator wurde bereits erfolgreich mit verschiedenen Methacrylaten immobilisiert und bei der Herstellung molekular geprägter Polymere (MIPs) angewendet.

Unsere Farbstoffe

Entdecken Sie unsere kovalent immobilisierbaren pH-Indikatorfarbstoffe mit präzise abgestimmten pKa-Werten für Anwendungen in Textilien, Sensorik, Medizintechnik und Forschung.

Jeder Farbstoff bietet einen klar sichtbaren Farbumschlag, hohe Reinheit (>95 % HPLC-MS) und ist in praxisgerechten Mengen erhältlich. Detaillierte Produktspezifikationen, Strukturinformationen und Anwendungsbeispiele finden Sie in der jeweiligen Produktansicht.

Ideal für innovative Materialien mit integrierter, zuverlässiger Indikatorfunktion.

Anwendungsbeispiele

pH-Indikator-Waschlappen für hautfreundliche Körperpflegeprodukte

Hautverträglichkeit sichtbar machen

Der schützende Säureschutzmantel der menschlichen Haut weist einen pH-Wert von etwa 5,5 auf und ist damit leicht sauer. Viele hautfreundliche Waschmittel, Shampoos und Duschgele sind auf diesen pH-Bereich eingestellt. Seifen und günstige Reinigungsmittel hingegen sind häufig alkalisch (pH-Werte über 8) und können Hautreizungen verursachen – insbesondere bei Säuglingen sowie bei Menschen mit Dermatitis oder empfindlicher Haut.

Der Indikator-Waschlappen ermöglicht eine einfache visuelle Beurteilung der Hautverträglichkeit. Ein weißer Baumwollwaschlappen wird kovalent mit einem pH-Indikatorfarbstoff eingefärbt, der je nach pH-Wert der Waschlauge seine Farbe ändert:

• Grün: pH-Wert unter 6 – hautfreundlich
• Rot: pH-Wert 8–9 – potenziell hautreizend

Das Herstellungsverfahren ist einfach und skalierbar: Der Farbstoff wird per Sprühverfahren aufgetragen und anschließend gespült, um ungebundenen Farbstoff zu entfernen. Der Waschlappen ist OEKO-TEX® zertifiziert und wurde 60 Waschgängen bei 40 °C und 60 °C mit handelsüblichen Waschmitteln unterzogen – ohne Verlust von Farbe oder Funktion. Der Farbwechsel ist vollständig reversibel.

Wundauflagen zur pH-Überwachung

Nicht-invasive Kontrolle des Wundheilungsprozesses

Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen einen engen Zusammenhang zwischen dem pH-Wert einer Wunde und dem Heilungsverlauf. Ein pH-Wert über 8 deutet auf eine gestörte Wundheilung hin und macht häufig medizinische Maßnahmen erforderlich. Optimale Heilungsbedingungen liegen im pH-Bereich zwischen 5 und 7.

Bei JOANNEUM RESEARCH MATERIALS wurde eine funktionelle Wundauflage auf Basis von Indikatorfarbstoffen entwickelt. Die biobasierte Nanocellulose-Wundauflage, konzipiert für die Behandlung von Brandwunden, zeigt bei zu hohem pH-Wert einen deutlichen Farbwechsel von Gelb zu Rot. Das Material ist semitransparent, sodass eine visuelle Kontrolle der Wunde möglich ist, ohne die Auflage zu entfernen.

Zusätzlich wurden neue Indikatorfarbstoffe entwickelt, die von Gelb zu Blau wechseln. Dadurch werden Störeinflüsse durch die natürliche Färbung der Wunde vermieden und die Ablesbarkeit weiter verbessert.

Teststreifen zur Erkennung von Lebensmittelverderb

Zuverlässige Frischekontrolle bei verpackten Lebensmitteln

Heutzutage sind die meisten Lebensmittel in Kunststoffverpackungen eingeschlossen, sodass Verderb nicht mehr einfach durch Geruch erkannt werden kann. Qualitätsveränderungen bei Fleisch und Fisch sind oft erst in fortgeschrittenen Stadien sichtbar.

Die von JOANNEUM RESEARCH MATERIALS entwickelten Teststreifen lösen dieses Problem, indem sie biogene Amine detektieren, die beim Abbau von Proteinen und Aminosäuren in verdorbenem Fleisch und Fisch entstehen. Die Teststreifen bestehen aus eingefärbten Cellulosefasern, die in lebensmitteltaugliches, wasserabweisendes Silikon eingebettet sind.

Die Indikatorfarbstoffe zeigen einen klaren und intuitiven Farbwechsel von Grün zu Rot, sobald Amine gebildet werden. Um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten, ist eine Kontamination ausgeschlossen: Die Farbstoffe sind stabil an die Cellulosefasern gebunden und zusätzlich im Silikon verkapselt.

Extraktionstests der gefärbten Mikrofasern und Sensorschichten gemäß ISO 10993-5 und ISO 10993-12 zeigten keine Beeinträchtigung der Zellviabilität.

Referenzen

[1] Remazol Brillantblau R (CAS: 2580-78-1), commercially available from Merck as substance R8001, https://www.sigmaaldrich.com/AT/de/product/sigma/r8001.

[2] Indicator washcloth for detecting alkaline washing solutions to prevent dermatitis patients and babies from skin irritation, doi.org/10.1186/s40691-017-0092-2

[3] https://youtu.be/oWDmWVPkNVo

[4] Continuous pH monitoring in wounds using a composite indicator dressing – a feasibility study, doi.org/10.1016/j.burns.2019.02.021

[5] https://www.youtube.com/watch?v=uXN_uv2_PMo

[6] https://www.evomedis.com/evosens.html

[7] Developing a sensor layer for the optical detection of amines during food spoilage, doi.org/10.1016/j.talanta.2017.04.029