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1. WO2020200911 - VERFAHREN ZUR DETEKTION UND/ODER IDENTIFIKATION MAGNETISCHER SUPRAPARTIKEL MITTELS MAGNET-PARTIKEL-SPEKTROSKOPIE ODER MAGNET-PARTIKEL-BILDGEBUNG

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

1. Verfahren zur Detektion und/oder Identifikation magnetischer Supra partikel mittels Magnet-Partikel-Spektroskopie oder Magnet-Partikel- Bildgebung, bei welchem

a) magnetische Suprapartikel bereitgestellt werden, die jeweils eine Vielzahl magnetischer Nanopartikel enthalten und eine bestimmte Zusammensetzung und/oder Struktur aufweisen,

b) die magnetischen Suprapartikel mindestens einem Magnetfeld ausgesetzt werden, wodurch abhängig vom magnetischen Moment der magnetischen Suprapartikel mindestens eine Spannung und/oder ein Spannungsverlauf induziert wird, wobei die mindes tens eine Spannung und/oder der Spannungsverlauf als mindestens ein Messsignal detektiert wird,

c) aus dem mindestens einen Messsignal mindestens ein Spektrum generiert wird, welches Oberschwingungen enthält, die jeweils ei ne Amplitude und eine Phase aufweisen, und

d) die magnetischen Suprapartikel anhand des mindestens einen ge nerierten Spektrums detektiert und/oder identifiziert werden.

2. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Detektion und/oder Identifikation der magnetischen Suprapartikel in Schritt d) anhand des Verlaufs der Phasen der Ober schwingungen des mindestens einen Spektrums und/oder anhand re lativer Verhältnisse von Intensitäten der Amplituden der Oberschwin gungen des mindestens einen Spektrums erfolgt.

3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass

die magnetischen Suprapartikel jeweils eine Partikelgröße von 50 nm bis 150 miti, bevorzugt von 1 pm bis 10 miti, aufweisen, und/oder

die magnetischen Nanopartikel der Vielzahl an magnetischen Nanopartikeln jeweils eine Partikelgröße von 1 nm bis 100 nm auf weisen.

4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die magnetischen Nanopartikel der Vielzahl magne tischer Nanopartikel jeweils eine Grundform aufweisen, welche aus gewählt ist aus einer sphärischen Grundform, einer oktaedrischen Grundform, einer ellipsoidischen Grundform, einer stäbchenförmigen Grundform, einer zylindrischen Grundform und einer kubischen Grundform.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Nanopartikel der Vielzahl magnetischer Nano partikel jeweils ein Material enthalten oder aus diesem bestehen, wel ches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ferromagnetischen Materialien, ferrimagnetischen Materialien, superparamagnetischen Materialien und Mischungen hiervon, wobei das Material vorzugswei se ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisenoxiden, Ferriten und Mischungen hiervon.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Vielzahl magnetischer Nanopartikel mehrere Arten magnetischer Nanopartikel umfasst,

die sich zumindest in ihrer Partikelgröße voneinander unterschei den, und/oder

die sich zumindest in ihrer Grundform voneinander unterscheiden, wobei die Grundform vorzugsweise ausgewählt ist aus einer sphä rischen Grundform, einer oktaedrischen Grundform, einer ellipsoidischen Grundform, einer stäbchenförmigen Grundform, ei ner zylindrischen Grundform und einer kubischen Grundform, und/oder

die sich zumindest in ihrem Material voneinander unterscheiden.

7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Vielzahl magnetischer Nanopartikel mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, Arten magnetischer Nanopartikel umfasst, die sich zumindest in ihrer Sättigungsmagnetisierung vonei nander unterscheiden, und dass innerhalb von Schritt b) zusätzlich ein statisches oder zeitlich veränderliches Offsetfeld angelegt wird.

8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Vielzahl magnetischer Nanopartikel mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, Arten magnetischer Nanopartikel umfasst, die sich zumindest in ihrem Magnetisierungsverhalten in ei nem angelegten Magnetfeld und/oder in ihrer Sättigungsmagnetisie rung voneinander unterscheiden, und dass innerhalb von Schritt b) die magnetische Feldstärke des mindestens einen Magnetfelds und/oder die Frequenz des mindestens einen Magnetfelds variiert wird.

9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Nanopartikel der Vielzahl an magnetischen Nanopartikeln jeweils mit chemischen Gruppen oberflä chenmodifiziert ist, wobei die chemischen Gruppen vorzugsweise aus gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus organischen Säuren, ins besondere Citronensäure, Silanen, insbesondere Octyltriethoxysilan, Polycarboxylatethern und Mischungen hiervon.

10. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vielzahl magnetischer Nanopartikel mehrere Arten magnetischer Nanopartikel umfasst, die sich in ihrer Oberflächenmodi fikation voneinander unterscheiden.

11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Nanopartikel der Vielzahl magnetischer Nanopartikel jeweils einen Kern und eine den Kern um gebende Schale umfassen, wobei die Schale vorzugsweise aus einem anderen Material als der Kern besteht, wobei die Schale besonders be- vorzugt aus einem Material besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid; Polymeren, beispielsweise Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyethylenglycol; Metalloxiden, beispielsweise Titandioxid; und Mischungen hiervon.

12. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vielzahl magnetischer Nanopartikel mehrere Arten magnetischer Nanopartikel umfasst, die jeweils einen Kern und eine den Kern umgebende Schale umfassen und die sich zumindest bezüg lich des Materials der Schale voneinander unterscheiden.

13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zumindest ein Teil, bevorzugt alle, der Nanopartikel der Vielzahl magnetischer Nanopartikel zu hierarchischen Substruktu ren innerhalb des magnetischen Suprapartikels assembliert sind, wobei die hierarchischen Substrukturen vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Clustern, Kugeln, Stäbchen sowie Mischun gen und Kombinationen hiervon.

14. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die magnetischen Suprapartikel zusätzlich nicht magnetische Nanopartikel, bevorzugt diamagnetische Nanopartikel und/oder paramagnetische Nanopartikel, enthalten.

15. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die magnetischen Suprapartikel jeweils eine Schale aufweisen, welche das magnetische Suprapartikel umgibt, wobei die Schale vorzugsweise

eine Dicke von 1 nm bis 10 pm aufweist, und/oder

ein Material enthält oder aus diesem besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid; Polymeren, bei spielsweise Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyethylenglycol; Metalloxiden, beispielsweise Titandioxid; und Mischungen hiervon, und/oder

als Beschichtung ausgeführt ist.

16. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die magnetischen Suprapartikel jeweils Poren mit einer Porengröße von 1 nm bis 60 nm, bevorzugt mit einer Porengröße zwischen 7 nm und 12 nm, aufweisen, wobei die Poren mit einem Polymer infiltriert sind.

17. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die magnetischen Suprapartikel im Anschluss an Schritt d) mindestens einem mechanischen Einfluss, vorzugsweise ei nem mechanischen Druck und/oder einer Scherung, ausgesetzt wer den, durch welche das magnetische Moment der magnetischen Supra partikel verändert wird, danach die Schritte b) und c) wiederholt wer den, und im Anschluss hieran die Änderung des magnetischen Mo ments der magnetischen Suprapartikel anhand des Vergleichs zwi schen dem jeweils im ersten Schritt c) und im zweiten Schritt c) gene rierten mindestens einen Spektrum detektiert wird.

18. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die magnetischen Suprapartikel in Schritt a) da durch bereitgestellt werden, dass mindestens ein Objekt bereitgestellt wird, welches die magnetischen Suprapartikel enthält, wobei das min destens eine Objekt vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe be stehend aus Kunststoffobjekten, Metallobjekten, Keramikobjekten, Glasobjekten sowie Mischungen und Kombinationen hiervon, wobei das mindestens eine Objekt besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Haushaltsgeräten, Bekleidung, Elektrogerä ten, Fahrzeugen, Pharmaprodukten sowie Mischungen und Kombina tionen hiervon.

19. Verwendung eines Verfahrens gemäß Anspruch 18 zur Detektion

und/oder Identifikation von Objekten, wobei die Objekte vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kunststoffobjekten, Metallobjekten, Keramikobjekten, Glasobjekten sowie Mischungen und Kombinationen hiervon, wobei die Objekte besonders bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Haushaltsgeräten, Be- kleidung, Elektrogeräten, Fahrzeugen, Pharmaprodukten sowie Mi schungen und Kombinationen hiervon.