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2013|14 Jahresbericht Fraunhofer IGB

77 Dr. Michael Haupt Telefon +49 711 970-4028 michael.haupt@igb.fraunhofer.de Dr. Christian Oehr Telefon +49 711 970-4137 christian.oehr@igb.fraunhofer.de Kontakt Literatur [1] Haupt, M.; Peetsch, A.; Oehr, C. (2009) Elektronen-Spin-Re- sonanz – Eine Methode zur Bewertung der Radikalaktivität auf photokatalytischen Implantatoberflächen, Vakuum in Forschung und Praxis, Bd. 21, Nr. 6, S. 22 – ​29 [2] Haupt, M.; Barz, J.; Oehr, C. (2008) Creation and recombinati- on of free radicals in fluorocarbon plasma polymers: an electron spin resonance study, Plasma Processes and Polymers, Bd. 5, Nr. 1, S. 33 – ​43 Nachweis freier Radikale und reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) Zur Bestimmung der Radikalmengen werden nur einige weni- ge Milligramm von Feststoffen oder Pulvern oder einige we- nige Milliliter von Flüssigkeiten benötigt. Die Messung erfolgt zeit-, bestrahlungsdosis- und / ​oder temperaturabhängig nach der Bestrahlung. Neben freien Radikalen können wir zudem auch reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und Stickstoffmonoxid (NO) in biologischen Systemen, z. B. Gewebezellen oder Blut, mittels der ESR-Spektroskopie quantifizieren. Analyse des antioxidativen Potenzials Darüber hinaus ermitteln wir mittels der ESR-Spektroskopie die antioxidative Wirkung von Antioxidationsmitteln. Ascor- binsäure (Vitamin C) beispielsweise ist ein Radikalfänger (Sca- venger). Aufgrund seiner antioxidativen Wirkung bewahrt es Zellen vor einer Schädigung. Ascorbinsäureradikale, die durch das Einfangen unerwünschter Radikale entstehen, weisen wir mittels ESR-Spektroskopie nach. Anwendungsbereiche Mittels der ESR-Spektroskopie können wir schnell und sicher untersuchen, wie hoch die maximale Gammastrahlendosis zur Sterilisation sein muss, um einerseits Keime und Krankheitser- reger abzutöten und andererseits die Radikalbelastung im Pro- dukt möglichst niedrig zu halten. In folgenden Produkten quantifizieren wir die Menge der Ra- dikale und weisen gegebenenfalls auch die Art der Radikale nach: Lebensmittel (Kaffee, Malz, Getreide, Obst, Gemüse, Kräuter und Gewürze etc.) Lebensmittelverpackungen Kosmetika und Toilettenartikel medizinische Einmalartikel Implantate und Arzneimittel pharmazeutische Vorprodukte und Packmittel 1 Für Arzneimittel und Medizinprodukte wird die Sterilisation durch Gammastrahlen ausdrücklich empfohlen. 2 Die Radikalmenge in einem gamma-bestrahlten Antibiotikum klingt aufgrund der Reaktivität mit der Zeit ab, Radikale lassen sich aber noch Wochen nach der Bestrahlung nachweisen. 3 In Lebensmitteln wie Getreide können Gamma­ strahlen Keime und Krankheitserreger abtöten. 32 2,6E18 ESR-Signal[Spinanzahl / ​g] Zeit [min] 4,6E18 4,4E18 4,2E18 4,0E18 3,8E18 3,6E18 3,4E18 3,2E18 3,0E18 2,8E18 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

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