Die Fließinjektionsanalyse (FIA) ist eine mikrochemische Technik, die in Dänemark und den Vereinigten Staaten entwickelt wurde, um eine chemische Analyse von Probenmaterialien in einem fließenden Trägerflüssigkeitsstrom durchzuführen. Dieses computerkompatible Verfahren hat sich zur beliebtesten Art der Durchflussanalyse entwickelt und ersetzt manuelle Methoden mit Laborröhrchen und Bechergläsern. FIA wird bei der Überwachung industrieller Prozesse in der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie eingesetzt; in der Landwirtschaft; bei der Umweltüberwachung, wie z. B. beim Testen von Wasser auf Kontamination; und in den Lebenswissenschaften.
In einem Durchflussinjektionssystem werden die Reagenzien zusammen mit einer Trägerlösung kontinuierlich durch Röhrchen, Mischspulen und das Durchflusszentrum im Detektor gepumpt. Ein Reagens ist ein Stoff, der bei chemischen Reaktionen verwendet wird, um andere Stoffe nachzuweisen, zu messen oder herzustellen. Eine kleine Probe der zu testenden Substanz wird in die flüssige Lösung injiziert, wo sie sich mit einem oder mehreren Reagenzien verbindet. Die anschließende chemische Reaktion führt zu einer Farbänderung, die im Detektor gemessen wird. Der gesamte Prozess kann in ungefähr einer Minute mit einer viel kleineren Probe durchgeführt werden, als bei manuellen Prozessen erforderlich.
Es steht eine breite Palette von Geräten zur Fließinjektionsanalyse zur Verfügung. Die einfachsten Formen sind kostengünstige, manuell betriebene Einheiten, die verwendet werden, um kostengünstige Assays oder Tests durchzuführen, um das Vorhandensein einer Chemikalie oder Substanz zu bestimmen. Komplexere, vollständig automatisierte Systeme werden für Biomolekül-Assays angeboten, beispielsweise zur Bestimmung des Hormonspiegels im Blut. Automatisierte Systeme reichen von erschwinglichen Einkammereinheiten bis hin zu viel komplexeren Mehrkammerkonfigurationen, die für schwierigere Anwendungen erforderlich sind.
Die Fließinjektionsanalyse hat sich zu einer kostengünstigen Methode entwickelt, um giftige Substanzen in Flüssen oder Abwässern nachzuweisen. In der Nähe von Industriestandorten werden Tests durchgeführt, um zu überwachen, ob Schadstoffe freigesetzt werden. Bestehende FIA-Methoden können das Vorhandensein von Ammoniak, Arsen, Quecksilber, Cyanid, Phosphat und Nitrat in Wasser nachweisen.
Auch die Land- und Forstwirtschaft nutzt die Fließinjektionsanalyse zur Durchführung von Bodenuntersuchungen. Bodenuntersuchungen vor Ort können für die standortspezifische Pflanzenbewirtschaftung sehr hilfreich sein. Anhand der Testergebnisse können Landwirte bestimmen, welche Nährstoffe möglicherweise nachgefüllt werden müssen, um maximale Ernteerträge zu erzielen. Forstabteilungen verwenden FIA, um die Gesundheit des Bodens in staatlichen und nationalen Wäldern zu bestimmen.
Die Fließinjektionsanalyse hat maßgeblich dazu beigetragen, Pharmaunternehmen dabei zu helfen, strenge Vorschriften zur Qualitätskontrolle von Arzneimitteln einzuhalten. Von jeder Medikamentencharge werden mehrere Proben genommen und Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Wirksamkeit stabil ist; wenn 250 mg Penicillin verschreibungspflichtig sind, ist es wichtig, dass jede Kapsel genau diese Menge enthält. FIA wird auch verwendet, um den Vitamin-, Hormon- und Chemikalienspiegel im Blut zu testen. Biologen verwenden FIA, um lebende Zellen zu untersuchen, chemische Prozesse zu überwachen und zu untersuchen, wie der Körper Antikörper produziert, wenn Substanzen, die als Antigene bezeichnet werden, eingeführt werden.
Die Fließinjektionsanalyse bietet viele Vorteile gegenüber der herkömmlichen Röhrchen- und Becheranalyse. Das Verfahren ist kostengünstig und schnell und liefert oft Ergebnisse in weniger als einer Minute. Der automatisierte Flüssigkeitsfluss bietet eine einheitliche Testumgebung und bietet Technikern einen zusätzlichen Schutz beim Umgang mit oder beim Testen toxischer Substanzen. Das Gerät ist auch computerkompatibel, was eine schnellere Analyse ermöglicht und gleichzeitig die bei manuellen Tests möglichen Dateneingabefehler begrenzt.