{{Redundanztext|[[Benutzer:Cepheiden|Cepheiden]] 16:07, 1. Nov. 2009 (CET)|November 2009|Feldflussfraktionierung|Field-Flow Fractionation}}

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Die '''Field-Flow Fractionation''' (abgekürzt: FFF, dt. ''Feld-Fluß-Fraktionierung'')<ref>''[http://www.field-flow-fractionation.com/field-flow-fractionation.htm General Introduction into Field-Flow Fractionation].'' (englisch)</ref> ist eine [[Analysentechnik]] zur Trennung vom [[Nanopartikel]]n, [[Polymer]]en und Biomolekülen, welche im Jahr 1966<ref>J. C. Giddings: ''New separation concept based on a coupling of concentration and flow non-uniformities.'' In: ''Separation Sci.'' 1, 1966, S. 123–125.</ref> von [[Calvin Giddings]] (* 1930, † 1996) an der University Utah in Salt Lake City, USA erfunden und patentiert wurde.

==Historie und Erfindung==

Giddings war eine bekannter amerikanischer Wissenschaftler, der auch im Bereich der Chromatographie forschte. Bekannt wurde er jedoch für seine Arbeiten auf dem Gebiet der Field-Flow Fractionation. Er war Gründer des „Field-Flow Fractionation Research Center“ (FFFresearch Center) an University of Utah. Dort entwickelte und beschrieb er zusammen mit seine Mitarbeitern und Kollegen in vielfältigen Publikationen die „Theory der Field-Flow Fractionation“ und auch die meisten der bislang bekannten Varianten der Field-Flow Fractionation. Prof. Giddings und sein Team entwickelten dort zunächst die {{lang|en|Thermal Field-Flow Fractionation}} (Thermische Feldflussfraktionierung)<ref>{{Literatur|Autor=G. H Thompson, M. N Myers, J. C Giddings|Titel=Thermal field-flow fractionation of polystyrene samples|Sammelwerk=Analytical Chemistry|Band=41|Nummer=10|Jahr=1969|Seiten=1219–1222|DOI=10.1021/ac60279a001}}</ref> in 1969, gefolgt von der Sedimentation Field-Flow Fractionation (Sedimentations Feldflussfraktionierung)<ref>J. C. Giddings, F. J. F. Yang, M. N. Myers,: ''Sedimentation Field-Flow Fractionation.'' In: ''Anal. Chem.'' 46, 1974, S. 1917–1924.</ref> in 1974, der Flow Field-Flow Fractionation (Fluss Feldflussfraktionierung)<ref>J. C. Giddings, F. J. Yang, M. N. Myers: ''Flow Field-Flow Fractionation: A Versatile New Separation Method.'' In. ''Science.'' 193, 1976, S. 1244-2145.</ref> in 1976 and schließlich der Split Flow Thin Cell Fractionation (SPLITT) in 1985<ref>J. C. Giddings: ''A System Based on Split-Flow Lateral-Transport Thin (SPLITT) Separation Cells for Rapid and Continuous Particle Fractionation.'' In: ''Sep. Sci. Technol.'' 20, 1985, S. 749–768 ({{DOI|10.1080/01496398508060702 }}.</ref>.

==Funktionsprinzip==

Die {{lang|en|Field-Flow Fractionation}} ist eine Trennmethode bestehend aus unterschiedlichen Subvarianten. Diese FFF-Varianten verwenden alle das gleiche generelle Trennprinzip, jedoch unter Anwendung unterschiedlicher Trennfelder bzw. -kräfte. Je nach eingesetztem Trennfeld, spricht man daher von {{lang|en|Flow Field-Flow Fractionation}}, {{lang|en|Sedimentation Field-Flow Fractionation}}, {{lang|en|Thermal Field-Flow Fractionation}} oder {{lang|en|Gravimetric Field-Flow Fractionation}}. Es gibt auch eine präparative Variante, welche {{lang|en|Split Flow Thin Cell Fractionation}} ({{lang|en|SPLITT Field-Flow Fractionation}}) genannt wird. Ingesammt bietet die FFF-Methode eine schnelle, sehr schonende und hochauflösende Trennung von partikulären Substanzen in flüssigen Medien im Größenbereich von 1 nm bis 100&nbsp;µm und 1&nbsp;kDa bis in den [[Dalton|Megadalton]]-Bereich. Dabei läuft die Trennung ohne Säule in einem offenen, flachen und laminar durchströmten Trennkanal ab, der keinerlei stationäre Phase mehr enthält. Aufgrund des parabolischen Strömungsgeschwindigkeitsprofils innerhalb des Kanals, nimmt die absolute Fließgeschwindigkeit von der Kanalober bzw. -unterseite her zum Kanalmittelpunkt hin zu, wobei im Zentrum des Kanals die höchste Strömungsgeschwingkeit herrscht.

Je nach eingesetzter Variante der {{lang|en|Field-Flow Fractionation}} werden unterschiedliche Trennfelder eingesetzt, wie z.&nbsp;B. ein zweiter Flüssigkeitsstrom (Flow FFF), Zentrifugalkräfte (Sedimentation FFF), Temperaturgradienten (Thermal FFF) oder auch nur die Erdgravitation (Gravitational FFF). Diese Trennfelder werden dabei üblicherweise im [[Rechter Winkel|rechten Winkel]] zur [[Laminarströmung|laminaren Kanalströmung]] angelegt. Unter dem Einfluss dieser Trennfelder und der entgegengerichteten Eigendiffusion der zu trennenden Teilchen stellt sich eine dynamischen Kräftegleichgewicht ein. Für kleinere Teilchen mit stärkerer Eigendiffusion liegt diese Gleichgewichtslage räumlich höher im Strömungskanal als für größere Teilchen mit geringerer Diffusionskraft. Aufgrund der im Kanal vorherrschenden laminaren Strömung befinden sich die kleineren Teilchen im zeitlichen Mittel in schnelleren Strömunsglinien und werden zeitlich vor den größeren Teilchen aus dem Kanal eluiert. Koppelt man die FFF-Trennung mit [[Chromatographie]]-[[Detektor]]en, wie z.&nbsp;B. [[Massenspektrometer]]n, Lichtstreu[[photometer]]n, Absorptionsphotometern, [[Brechungsindex]]messung oder [[Fluoreszenzspektroskopie]], werden sogenannte Fraktogramme erhalten, welche ähnlich einem Chromatogramm zu bewerten sind. Die Besonderheit bei einem [[Fraktogramm]] ist jedoch, dass die Peaks mit zunehmender Retentionszeit eine zunehmende Partikelgröße bzw. ein zunehmendes [[Molekulargewicht]] repräsentieren, da die Trennung in der {{lang|en|Field-Flow Fractionation}} größenbasiert abläuft und nicht auf der Wechselwirkung zwischen einer mobilen und einer stationären Phase beruht, wie es bei der Chromatographie der Fall ist.

== Einzelnachweise ==

<references />

[[en:Field flow fractionation]]