Motivation und Anwendungsfelder:
Die Konzentrationsbestimmung über die Messungen der Lichtabsorption oder Fluoreszenz gehört zu den Standardaufgaben in Forschung, Entwicklung und Produktionsüberwachung im Bereich der Bio-, Pharma- und Medizinischen Industrie. Die etablierten Analysegeräte sind für spezielle Aufgaben jedoch häufig baulich überdimensioniert und kostenintensiv. Zudem erfordern viele Geräte eine Probenentnahme und sind dadurch nur bedingt für stetige Kontrollen oder Untersuchungen mit großem Probendurchsatz geeignet.
Lösung:
Der entwickelte Sensor enthält vier Kanäle mit je einer Anregungs-LED, optischen Filtern und Detektoren für die Messung der Lichttransmission und Fluoreszenz. Dabei sind die Kanäle so ausgelegt, dass sie weite Bereiche des sichtbaren Spektrums abdecken und somit für den Nachweis vieler verschiedener Substanzen einsetzbar sind. Der Sensor enthält darüber hinaus eine regelbare Onboard-Signalverstärkung für rauscharme Datenübertragung. Für eine einfache Systemintegration kann die probeführende Kavität – ohne Unterbrechung – einfach in den Sensor eingelegt werden. Mit dem entwickelten Demonstrator konnten am Fluorophor Resorufin Konzentrationen von 50 nMol/ml, sowie eine nahezu lineare Kennlinie bis in den mMol-Bereich gezeigt werden.
Der Sensor wurde im Rahmen des Projektes „KDOptiMi20“ im BMBF-Programm „Spitzenforschung und Innovation in den neuen Ländern“ (Nr. 16SV5474) gemeinsam mit dem Partner TU Ilmenau, Institut für Mikro- und Nanotechnologien MacroNano® entwickelt.
Auf der COMPAMED 2013 zeigt das CiS Forschungsinstitut in Halle 8a, Stand H23.1 neue Sensorkomponenten und einen ersten Prototyp des Biofeedback-Systems.
