DE4442685C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Strömungspotentials - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Strömungspotentials, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Strömungspotentials, aus dem Informationen bezüglich einer Oberflächeneigenschaft einer Probe bzw. Informationen bezüglich einer in einem Probenfluid enthaltenen Komponente erhalten werden.

Die Bestimmung des Strömungspotentials bzw. des Zeta-Po­ tentials ist ein im Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Erfassung von Oberflächeneigenschaften. Insbesondere ist es möglich, die Auswirkungen von Oberflächenbehandlungen, die Anlagerung oder Desorption verschiedener Substanzen an Oberflächen oder die Veränderung einer Oberfläche während eines chemischen oder physikalischen Sekundärprozesses zu erfassen.

Wichtige Anwendungsgebiete dieses Verfahrens sind die Werk­ stofforschung, z. B. die Überprüfung der Biokompatibilität von Materialien in der Medizintechnik, die Oberflächen­ behandlung, z. B. bei der Erfassung der Haftung von Lackschichten auf diversen Untergründen, die Erfassung des Färbungsverhaltens und des Anschmutzverhaltens von Gewebe­ fasern in der Textilindustrie, die Beurteilung der Klebbarkeit von Oberflächen in der Fertigungstechnik, und die Erfassung der Antigen-Antikörper-Wechselwirkung oder die allgemeinen Erfassung einer Anlagerung von Komponenten in der Bio- und Chemosensorik.

Das Zeta-Potential oder elektrochemische Potential ist als Meßgröße experimentell gut zugänglich und beschreibt die La­ dungsverhältnisse an der Grenzfläche zwischen einem Festkör­ per und einem strömenden Fluid. Aus dieser Grenzflächenla­ dung können Informationen bezüglich der Beschaffenheit und bezüglich der Eigenschaften der Festkörperoberfläche gewon­ nen werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Meßprinzips zur Erfassung des Zeta- bzw. Strömungs-Po­ tentials. Im oberen Abschnitt der Fig. 1 ist ein Festkörper 100 dargestellt, an dessen Oberfläche 102 ein Fluid vorbei­ strömt, wie es durch den Pfeil 104 dargestellt ist. An der Schnittstelle zwischen dem Festkörper 100 und dem Fluid entsteht eine elektrochemische Doppelschicht 106, die sog. Helmholtz-Schicht. Diese Schicht 106 ist in eine innere Schicht 108 und in eine äußere Schicht 110 unterteilt. Die elektrochemische Doppelschicht 106 führt zu einer lokalen Ladungstrennung. An die Helmholtz-Schicht schließt sich die sogenannte diffuse Schicht 109 an, die die Ladungskompensa­ tion der in der Helmholtz-Schicht enthaltenen Ladung in die Lösung hinein bewirkt.

Strömt das Fluid relativ zu der Oberfläche 102, so bleibt die innere Helmholtz-Schicht 108 adsorbiert. Folglich ent­ steht ein Fluß von Ionen, der zu einem Potentialabfall in Strömungsrichtung 104 führt.

Dies ist im unteren Abschnitt der Fig. 1 in dem Graphen dargestellt, entlang dessen X-Achse die Strömungsrichtung aufgetragen ist und entlang dessen Y-Achse das elektrische Potential aufgetragen ist. Der durch den Fluß von Ionen her­ vorgerufene Potentialabfall in Strömungsrichtung teilt sich in zwei Bereiche, nämlich den Bereich 112 innerhalb der Helmholtz-Schicht 106 und in den Bereich 114 außerhalb der Helmholtz-Schicht. Das an der Grenzfläche zwischen dem Fluid und der Helmholtz-Schicht anliegende elektrische Potential ist das Zeta-Potential bzw. das Strömungspotential, wie es durch den Pfeil 116 in Fig. 1 dargestellt ist.

In Fig. 2 ist eine bekannte Meßanordnung zur Erfassung des Strömungspotentials dargestellt, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet ist. Diese bekannte Meßanordnung umfaßt eine Fließstrecke 202, durch die ein Fluid strömt, wie es durch die Pfeile 204 angezeigt ist. Die Fließstrecke 202 weist eine Schnittstelle 206 mit einer Festkörperprobe 208 auf. Entlang dieser Schnittstelle 206 strömt das Fluid 204 über die Oberfläche der Festkörperprobe 208.

Zur Erfassung des Strömungspotentials sind zwei Elektroden 210, 212 vorgesehen, wobei die erste Elektrode 210 in Strömungsrichtung vor der Schnittstelle 206 angeordnet ist, und die zweite Elektrode 212 in Strömungsrichtung hinter der Schnittstelle 206 angeordnet ist.

Zur meßtechnischen Erfassung des Strömungspotentials sind die erste Elektrode 210 und die zweite Elektrode 212 über eine erste und eine zweite Meßleitung 214, 216 mit einem Spannungsmeßgerät 218 verbunden, das eine hochohmige Span­ nungsmessung durchführt, wodurch das Strömungspotential erfaßt wird.

Eine wesentliche Voraussetzung für die Genauigkeit der Messung des Strömungspotentials ist ein konstantes elektro­ chemisches Potential zwischen dem Fluid 204 und den Elek­ troden 210, 212. Aus diesem Grund werden bei den bekannten Meßanordnungen zur Erfassung des Strömungspotentials vor allem herkömmliche Glas-, Gel- oder offene Metall-Referenz­ elektroden eingesetzt. Diese bekannten Elektroden sind bei­ spielsweise Ag/AgCl-Elektroden.

Derartige Elektroden weisen jedoch eine Mehrzahl von Nach­ teilen auf, wie beispielsweise einen hohen Wartungsaufwand für einen periodischen Austausch des Innenelektrolyten bzw. bei offenen Elektroden eine periodische Regeneration der Elektroden. Ferner besteht bei den bekannten Elektroden eine hohe Verschmutzungsgefahr, dahingehend, daß es zu Ober­ flächenanlagerungen oder zu einer Verstopfung des Elektro­ dendiaphragmas kommen kann.

Ein Nachteil, der besonders bei Glaselektroden auftritt, besteht in der erhöhten Bruchgefahr dieser Elektroden.

Die herkömmlich verwendeten Elektroden weisen außerdem den Nachteil auf, daß durch das Diaphragma eingedrungene Schwer­ metallionen ihre Funktion stören (sog. "Vergiftung"). Dies geschieht in ähnlicher Weise bei offenen Metallelektroden.

Speziell bei der Anwendung im chemisch-analytischen Bereich besteht bei herkömmlichen Meßanordnungen die Notwendigkeit eines vergleichsweise großen Analytvolumens, da die bekann­ ten Elektroden nur in sehr begrenztem Umfang miniaturisier­ bar sind.

Ein weiterer Nachteil dieser Elektroden ist der relativ hohe Preis sowie die technologische Ungleichheit der verwendeten Elektroden. Aus letzterem resultieren dem Meßsignal über­ lagerte Störungen, z. B. eine Drift oder ein zeitlich verän­ derliches Unsymmetriepotential, was zu einer Verfälschung der Meßergebnisse führt.

Die WO93/07100 A1 betrifft die Verwendung und Auswahl von Schichten und Oberflächenmaterialien zur Steuerung der Oberflächenverunreinigung und Korrosion durch Verwendung einer Zeta-Potentialmessung. Eine Anordnung umfaßt eine Säule, eine Referenzelektrode, Platin-Elektroden und einen Computer.

Die WO94/20853 A1 betrifft die Verwendung der Bestimmung des Zeta-Potentials bei einer Immunoassay-Methode, bei der eine immunologisch aktive Substanz mit einer speziell mit dieser reagierenden Substanz in Kontakt gebracht wird und das Zeta-Potential an der Oberfläche eines Trägerfluid der immunologisch aktiven Substanz vor und nach dem Kontakt gemessen wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung des Strömungspotentials zu schaf­ fen, welche die Genauigkeit der Messung eines Strömungspo­ tentials weiter erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, und durch ein Verfahren nach Anspruch 9 und Anspruch 10 gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Be­ stimmung des Strömungspotentials, insbesondere zur Erfassung von Oberflächeneigenschaften einer Probe, mit einer Fließ­ strecke zum Vorbeileiten eines Fluids an einer Oberfläche der Probe, einer Bezugselektrode, die mit dem Fluid in elektrischem Kontakt steht, einem ersten ionensensitiven Feldeffekttransistor in Strömungsrichtung vor der Probe, der ein erstes Meßsignal erzeugt, einem zweiten ionensensitiven Feldeffekttransistor in Strömungsrichtung hinter der Probe, der ein zweites Meßsignal erzeugt, und einer Auswertungsvor­ richtung, die das Strömungspotential aus der Differenz der Meßsignale bestimmt.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Be­ stimmung eines Strömungspotentials, insbesondere zur Erfas­ sung einer in einem Probenfluid enthaltenen Komponente, mit einer Fließstrecke zum Durchleiten des Probenfluids, wobei zumindest ein Abschnitt einer inneren Wand der Fließstrecke mit einer Schicht bedeckt ist, an deren Oberfläche eine Anlagerung einer in dem Probenfluid enthaltenen Komponente erfolgt, einer Bezugselektrode, die mit dem Fluid in Kontakt steht, einem ersten ionensensitiven Feldeffekttransistor in Strömungsrichtung vor dem Schichtabschnitt, der ein erstes Meßsignal erzeugt, einem zweiten ionensensitiven Feldeffekt­ transistor in Strömungsrichtung hinter dem Schichtabschnitt, der ein zweites Meßsignal erzeugt, und einer Auswertungsvor­ richtung, die das Strömungspotential aus der Differenz der Meßsignale bestimmt.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Be­ stimmen des Strömungspotentials, insbesondere zur Erfassung von Oberflächeneigenschaften einer Probe, mit folgenden Verfahrensschritten: Vorbeileiten eines Fluids an einer Oberfläche der Probe durch eine Fluidstrecke; Vorsehen einer Bezugselektrode, die mit dem Fluid in Kontakt ist; Erfassen eines ersten Meßsignals in Strömungsrichtung vor der Probe durch einen ersten ionensensitiven Feldeffekttransistor; Erfassen eines zweiten Meßsignals in Strömungsrichtung hinter der Probe durch einen zweiten ionensensitiven Feld­ effekttransistor; und Bestimmen des Strömungspotentials aus der Differenz der Meßsignale.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Bestim­ mung des Strömungspotentials, insbesondere zur Erfassung einer in einem Probefluid enthaltenen Komponente, mit folgenden Verfahrensschritten: Durchleiten eines Proben­ fluids durch eine Fließstrecke, die zumindest einen Ab­ schnitt einer inneren Wand aufweist, der mit einer Schicht bedeckt ist, an deren Oberfläche eine Anlagerung von in dem Probenfluid enthaltenen Komponenten erfolgt; Vorsehen einer Bezugselektrode, die mit dem Fluid in Kontakt ist; Erfassen eines ersten Meßsignals in Strömungsrichtung vor der Schicht durch einen ersten ionensensitiven Feldeffekttransistors; Erfassen eines zweiten Meßsignals in Strömungsrichtung hinter der Schicht durch einen zweiten ionensensitiven Feldeffekttransistor; und Bestimmen des Strömungspotentials aus der Differenz der Meßsignale.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß durch die gut bekannten Verfahren zur halbleitertechnologischen Fertigung von ionensensitiven Feldeffekttransistor-Sensoren (ISFET- Sensoren) diese mit im wesentlichen identischen elektrischen und elektrochemischen Eigenschaften herstellbar sind. Dies betrifft insbesondere Temperatureffekte, elektrochemische Kurzzeit- und Langzeiteffekte (wie z. B. Drift, Hysterese und Einschwingverhalten) sowie die Sensitivität und Selektivi­ tät, z. B. pH-Steilheit und die Querempfindlichkeit.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht da­ rin, daß die ISFET-Sensoren monolithisch integriert her­ gestellt werden können, wodurch die Paarungseigenschaften weiter verbessert werden und ferner sichergestellt ist, daß eventuelle physikalische Störeinflüsse in gleicher Art auf beide Sensoren einwirken. Durch das verwendete Differenz­ meßverfahren werden Gleichtaktstörungen, die extern beauf­ schlagt sind, sowie Gleichlaufstöreffekte, die auf Sensor­ eigenschaften beruhen, wie z. B. der Drift, im Meßsignal mit hoher Effizienz unterdrückt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Meßprinzip des ISFETs eine inhärente Impe­ danzwandlung des Meßsignals am Meßort beinhaltet, d. h. daß die gemessene Spannung mit einer niederohmigen Quellimpedanz vorliegt, wodurch elektrische Störeinflüsse deutlich redu­ ziert sind.

Ferner besitzt der ISFET als Meßwandler eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit, die im Millisekundenbereich liegt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die Verwendung von ISFETs keinerlei Rege­ nerierung und Wartung wie bei konventionellen Elektroden erforderlich ist.

Ferner ist es möglich, daß die ISFET-Sensoroberfläche aus hochplanarem, chemisch stabilem Material herzustellen, z. B. Silizium-Nitrid, Tantalpentoxid, Aluminiumoxid etc. Hier­ durch ist die Gefahr einer Verschmutzung bzw. einer Beein­ trächtigung der Sensoreigenschaften durch eine Anlagerung von Fremdstoffen wesentlich geringer als bei herkömmlichen Elektronen. Eine Vergiftungsgefahr existiert nicht.

Wiederum ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die Verwendung der ISFETs der Meß­ wandler wesentlich kostengünstiger hergestellt werden kann als vergleichbare herkömmliche Elektroden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die Verwendung des ISFET-Meßwandlers dieser weitgehend miniaturisiert werden kann, so daß Messungen mit sehr geringen Tot- und Probenvolumina möglich sind. Ferner sind auch Messungen in sog. Microinvironments (Mikroumge­ bungen) möglich.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Meßprinzips zur Erfassung des Strömungspotentials;

Fig. 2 eine Darstellung einer bekannten Meßanordnung zur Erfassung des Strömungspotentials;

Fig. 3 eine Darstellung der Meßanordnung gemäß einem Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Fließinjektionsanalysesystem, das das Ausfüh­ rungsbeispiel aus Fig. 3 beinhaltet.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Strö­ mungspotentials dargestellt, die allgemein mit dem Bezugs­ zeichen 300 bezeichnet ist. Diese Vorrichtung umfaßt eine Fluidstrecke 302, die bei diesem Ausführungsbeispiel zu­ mindest an einem Abschnitt einer inneren Wand mit einer Schicht (nicht dargestellt) bedeckt ist, an deren Oberfläche eine Anlagerung von in einem Probenfluid enthaltenen Kompo­ nenten erfolgt. Ferner umfaßt die Vorrichtung 300 eine Be­ zugselektrode 304, die mit dem Fluid, das durch die Fließ­ strecke 302 fließt (siehe Pfeile 306), in Verbindung steht.

Die Elektroden, die bei herkömmlichen Vorrichtungen einge­ setzt werden, sind bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen ersten ionensensitiven Feldeffekttransistor 308 (ISFET) und durch einen zweiten ionensensitiven Feldeffekt­ transistor 310 gebildet. Die beiden ISFETs 308 und 310 sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Substrat 312 angeordnet, können jedoch auch getrennt ausgeführt sein.

Es wird darauf hingewiesen, daß der erste ISFET 308 in Strömungsrichtung vor dem Abschnitt der Fließstrecke 302 liegt, in dem die Schicht zur Anlagerung der in dem Proben­ fluid enthaltenen Komponenten vorgesehen ist, und daß der zweite ISFET 310 in Strömungsrichtung hinter diesem Ab­ schnitt angeordnet ist.

Gemäß dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Meßprinzip ent­ steht längs der Fließstrecke 302 ein Spannungsabfall, der dem Meßsignal des von der Referenzelektrode 304 entfernt angeordneten ISFETs 310 additiv überlagert wird. Dies ist im Kasten 314 in Fig. 3 dargestellt. Der nahe der Referenz­ elektrode 304 angeordnet ISFET 308 mißt lediglich das Null­ potential (f(pH)) plus U_Ref der Vorrichtung, wie es im Kasten 316 dargestellt ist. Dieses Nullpotential geht in gleicher Weise in das Signal 314 des ISFETs 310 ein.

Durch Differenzbildung 318 beider Sensorsignale 316 und 314 erhält man das Strömungspotential bzw. das Zeta-Potential U_Zeta.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die innere Wand der Fließstrecke z. B. mit Rezeptormolekülen beschichtet, die beispielsweise einen Antigen-BSA-Komplex umfassen. In diesem Fall enthält das zu untersuchende Probenfluid den diesem Antigen zugeordneten Antikörper, dessen Menge in dem Probenfluid beispielsweise bestimmt werden soll.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene Vorrichtung auch zur Erfassung von Oberflächeneigenschaften einer Probe geeignet, wie dies bereits anhand von Fig. 2 beschrieben wurde. In diesem Fall ist die Fließstrecke 302 derart ausgestaltet, daß sie entlang eines Abschnitts eine Schnittstelle mit einer zu untersuchenden Festkörperprobe bildet, wodurch das Vorbei leiten des Fluids an der Oberfläche der Festkörper­ probe ermöglicht ist. Aus dem sich einstellenden Strömungs­ potential lassen sich Rückschlüsse auf Oberflächeneigen­ schaften der Festkörperprobe ziehen.

Es ist offensichtlich, daß in diesem Fall der erste ISFET 308 in Strömungsrichtung vor der Festkörperprobe und der zweite ISFET 310 in Strömungsrichtung nach der Probe ange­ ordnet ist.

Die Erfassung des Strömungspotentials ist zu der Erfassung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel identisch.

Anhand der Fig. 4 wird nun ein sog. Fließinjektionsanalyse­ system beschrieben, das die im Vorangegangenen beschriebene Vorrichtung zur Erfassung des Strömungspotentials verwendet.

Dieses System umfaßt eine Vorrichtung zum Bestimmen des Strömungspotentials 400, das im wesentlichen der anhand von Fig. 3 beschriebenen Vorrichtung entspricht. Hierbei werden für gleiche Bauteile auch die gleichen Bezugszeichen ver­ wendet, wobei auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.

Die Vorrichtung 400 steht über eine erste Zuleitung 402 mit einem Injektionsventil 404 in Fluidverbindung. Die Vorrichtung 400 steht über eine zweite Zuleitung 406 in Fluid-mäßiger Verbindung mit einem ersten Auslaß 408, durch den verarbeitete Probenfluide aus dem System entsorgt werden.

Das System umfaßt ferner eine Dispenserpumpe 410, die von einem Motor 412 getrieben ist. Die Pumpe dient dazu, eine durch einen Trägerlösungseinlaß 414 eingebrachte Träger­ lösung zu dem Ventil 404 zu pumpen.

Ferner umfaßt das System eine Probenschleife 416 zur Auf­ nahme einer durch einen Probenlösungseinlaß 418 eingebrachte Probenlösung.

Ein zweiter Auslaß 420 ist mit dem Ventil 404 Fluid-mäßig verbunden.

Das Ventil 404 ist in an sich bekannter Art und Weise wirk­ sam, um die Probenlösung in die Fließstrecke 302 der Vor­ richtung 400 einzubringen, so daß in der Probenlösung ent­ haltene Komponenten an der in der Fließstrecke 302 angeord­ neten Schicht anhaften und somit deren Konzentration über das Strömungspotential erfaßt werden kann.

Das Fließinjektionsanalysesystem umfaßt ferner eine Meß­ datenauswertungseinrichtung und eine Systemsteuerungsein­ richtung 422, die in Fig. 4 als ein Block dargestellt sind. Hierbei bestimmt die Meßdatenauswertungseinrichtung das Strömungspotential aus den erfaßten Meßwerten, die sie von der Vorrichtung 400 erhält, wie dies durch den Pfeil 424 dargestellt ist.

Die Systemsteuerungseinrichtung steuert z. B. die Dispenser­ pumpe und das Injektionsventil 404 entsprechend einstell­ barer Parameter, die von der Steuerungseinrichtung abgegeben werden, wie dies durch den Pfeil 426 dargestellt ist.

Es ist offensichtlich, daß die Meßdatenauswertungseinrich­ tung derart ausgestaltet sein kann, daß diese das erfaßte Strömungspotential weiterverarbeitet, um aus diesem ableit­ bare Meßwerte bezüglich der Probe zu erzeugen.

Neben den oben beschriebenen Merkmalen umfaßt das System ferner eine Dateneingabeeinrichtung 428 und eine Datenan­ zeigeeinrichtung 430.

Die Dateneingabeeinrichtung 428 dient zur Eingabe von Steuerparametern, wobei diese sowohl Parameter für die Systemsteuerungseinrichtung als auch Parameter für die Meßdatenauswertungseinrichtung umfassen.

Die Datenanzeigeeinrichtung 330 stellt sowohl die einge­ stellten Systemparameter als auch die erfaßten und weiter­ verarbeiteten Meßwerte dar.

Es ist offensichtlich, daß anstelle der oben beschriebenen Vorrichtung 400 zur Erfassung einer Komponente in einem Probenfluid die Vorrichtung 400 derart ausgestaltet sein kann, um Oberflächeneigenschaften einer Festkörperprobe zu erfassen, wie dies bereits oben beschrieben wurde.

Hierbei kann die Meßdatenauswertungseinrichtung das Strömungspotential derart weiterverarbeiten, daß daraus Meßwerte bezüglich der Oberfläche der Festkörperprobe ab­ leitbar sind.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Strömungspotentials, insbesondere zur Erfassung von Oberflächeneigenschaften einer Probe, mit

• - einer Fließstrecke (302) zum Vorbeileiten eines Fluids an einer Oberfläche der Probe;
• - einer Bezugselektrode (304), die mit dem Fluid in Kontakt steht;
• - einem ersten ionensensitiven Feldeffekttransistor (308) in Strömungsrichtung vor der Probe, der ein erstes Meßsignal erzeugt;
• - einem zweiten ionensensitiven Feldeffekttransistor (310) in Strömungsrichtung hinter der Probe, der ein zweites Meßsignal erzeugt; und
• - einer Auswertungseinrichtung (314-318), die das Strömungspotential aus der Differenz der Meßsignale bestimmt.

2. Vorrichtung zur Bestimmung eines Strömungspotentials, insbesondere zur Erfassung einer in einem Probenfluid enthaltenen Komponente, mit

• - einer Fließstrecke (302) zum Durchleiten des Proben­ fluids, wobei zumindest ein Abschnitt einer inneren Wand der Fließstrecke mit einer Schicht bedeckt ist, an deren Oberfläche eine Anlagerung einer in dem Probenfluid enthaltenen Komponente erfolgt;
• - einer Bezugselektrode (304), die mit dem Fluid in Kontakt steht;
• - einem ersten ionensensitiven Feldeffekttransistor in Strömungsrichtung vor dem Schichtabschnitt, der ein erstes Meßsignal erzeugt;
• - einem zweiten ionensensitiven Feldeffekttransistor (310) in Strömungsrichtung hinter dem Schichtab­ schnitt, der ein zweites Meßsignal erzeugt; und
• - einer Auswertungsvorrichtung (314-318), die das Strömungspotential aus der Differenz der Meßsignale bestimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die innere Wand der Fließstrecke (302) mit Rezeptormolekülen beschichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Rezep­ tormoleküle einen Antigen-BSA-Komplex umfassen, und das Probenfluid ein bestimmter Antikörper ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der erste und der zweite ionensensitive Feldeffekt­ transistor (308, 310) gemeinsam in einem Substrat ge­ bildet sind.

6. Fließinjektionsanalysesystem zur Bestimmung eines Strömungspotentials, das eine Vorrichtung zum Bestimmen des Strömungspotentials nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfaßt, und ferner folgende Merkmale aufweist:

• - eine Dispenserpumpe (410) zum Pumpen einer Träger­ lösung, die über einen Trägerlösungseinlaß (414) in das System eintritt;
• - ein Injektionsventil (404), das eine Probenschleife (416), einen Probenlösungseinlaß (418), einen Auslaß (420), die Dispenserpumpe (410) und die Vorrichtung zum Bestimmen des Strömungspotentials (400) fluid­ mäßig verbindet;
• - eine Meßdatenauswertungseinrichtung (420), die das Strömungspotential aus den erfaßten Meßwerten der Vorrichtung zum Bestimmen des Strömungspotentials (400) bestimmt;
• - und eine Systemsteuerungseinrichtung (422), die die Dispenserpumpe (410) und das Injektionsventil (404) entsprechend einstellbarer Parameter steuert.

7. System nach Anspruch 6, bei dem die Meßdatenauswertungs­ einrichtung (422) das Strömungspotential weiter verar­ beitet, um aus diesem ableitbare Meßwerte bezüglich der Probe oder bezüglich der Komponente zu erzeugen.

8. System nach Anspruch 6 oder 7, das ferner eine Daten­ eingabeeinrichtung (428) und eine Datenanzeigeeinrich­ tung (430) umfaßt,
wobei die Dateneingabeeinrichtung (428) die Eingabe von Steuerparametern ermöglicht, wobei diese sowohl Para­ meter für die Systemsteuereinrichtung als Parameter für die Meßdatenauswertungseinrichtung umfassen; und
wobei die Datenanzeigeeinrichtung (430) eingestellte Systemparameter und erfaßte und verarbeitete Meßwerte anzeigt.

9. Verfahren zur Bestimmung des Strömungspotentials, ins­ besondere zur Erfassung von Oberflächeneigenschaften einer Probe, mit folgenden Verfahrensschritten:

• - Vorbeileiten eines Fluids an einer Oberfläche der Probe durch eine Fließstrecke (302);
• - Vorsehen einer Bezugselektrode (304), die mit dem Fluid in Kontakt ist;
• - Erfassen eines ersten Meßsignals in Strömungsrichtung vor der Probe durch einen ersten ionensensitiven Feldeffekttransistor (308);
• - Erfassen eines zweiten Meßsignals in Strömungsrichtung hinter der Probe durch einen zweiten ionensensitiven Feldeffekttransistor (310); und
• - Bestimmen des Strömungspotentials aus der Differenz der Meßsignale.

10. Verfahren zur Bestimmung des Strömungspotentials, ins­ besondere zur Erfassung einer in einem Probefluid ent­ haltenen Komponente, mit folgenden Verfahrensschritten:

• - Durchleiten des Probenfluids durch eine Fließstrecke (302), die zumindest einen Abschnitt einer inneren Wand aufweist, der mit einer Schicht bedeckt ist, an deren Oberfläche eine Anlagerung von einer in dem Probenfluid enthaltenen Komponente erfolgt;
• - Vorsehen einer Bezugselektrode (304), die mit dem Fluid in Kontakt ist;
• - Erfassen eines ersten Meßsignals in Strömungsrichtung vor der Anlagerungsschicht durch einen ersten ionen­ sensitiven Feldeffekttransistor (308);
• - Erfassen eines zweiten Meßsignals in Strömungsrichtung hinter der Anlagerungsschicht durch einen zweiten ionensensitiven Feldeffekttransistor (316); und
• - Bestimmen des Strömungspotentials aus der Differenz der Meßsignale.