Bioanalytik

Kompakt designte Lasersysteme sind in Chemie und Biotechnologie sehr gefragt, beispielsweise zur Partikel- oder Prozessanalytik. Genutzt werden hier etwa die Laser-Streulichtanalyse und die laserinduzierte Fluoreszenz. Neben der Untersuchung der Fluoreszenzintensität können auch die Fluoreszenzlebenszeit und die Fluoreszenzpolarisation für analytische Zwecke eingesetzt werden. Mit dem Laser lassen sich Partikelgrößen präzise bestimmen oder Biomoleküle gezielt anregen und über das anschließend emittierte Licht identifizieren. Im Fokus von Forschung und Entwicklung stehen beispielsweise die Auslegung entsprechender Inline-Messsysteme sowie die Umsetzung und Weiterentwicklung der Wellenleiter-Technologie, von Sonden für die chemische Prozessanalytik und von kompakten Lock-In-Verstärkern. Für Messgeräte im Bereich der Lebensmittelanalytik oder Anwendungen in der Strömungsmesstechnik eignen sich die am Fraunhofer ILT entwickelten laserbasierten Verfahren ebenso wie für Applikationen in der Biotechnologie.

Das Leistungsangebot umfasst alle Bereiche der Entwicklungskette applikationsspezifischer Analysesysteme. So bietet das Fraunhofer ILT seinen Kunden Machbarkeitsstudien zu individuellen Aufgabenstellungen, die Weiterentwicklung von Prozessen, die Integration von Analysesystemen in bestehende Prozesse sowie die Beratung bei der Konzeption von Anlagen.

Bioanalytik

• Konfokale Messtechniken, Analytik in Mikrotiterplatten
• Raman-Spektroskopie an Biomolekülen, Differenz Raman-Spektroskopie, konfokale Raman-Spektroskopie
• Statische und dynamische Laser-Lichtstreuung in kleinsten Probenvolumina (µl - nl), Analyse von Aggregationen und Wechselwirkungspotentialen
• Fluoreszenzbasierte Verfahren: Fluoreszenz-Lebensdauer, Fluoreszenzpolarisation
• Immunchemische Analytik, antikörperbasierte Nachweisverfahren
• Durchstimmbare Laserstrahlquelle vom nahen Infrarot bis zum Vakuum UV

Narrog, F., Lensing, R., Piotrowski, T., Nottrodt, N., Wehner, M., Nießing, B.,  König, N., Gillner, A., Schmitt, R.H.:
LIFTOSCOPE: development of an automated AI‑based module for time‑effective and contactless analysis and isolation of cells in microtiter plates.
Journal of Biological Engineering 17, 10 (2023)
https://doi.org/10.1186/s13036-023-00329-9 (Open Access)

Buyel, J. F., Gruchow, H. M., Wehner, M.:
A rapid laser probing method facilitates the non-invasive and contact-free determination of leaf thermal properties.
JOVE Journal of Visualized Experiments 54835- (2017)
https://doi.org/10.3791/54835

de Kanter, M., Meyer-Kirschner, J., Viell, J., Mitsos, A., Kather, M., Pich, A., Janzen, C.:
Enabling the measurement of particle sizes in stirred colloidal suspensions by embedding dynamic light scattering into an automated probe head
Measurement 80, 92-98 (2016)
https://doi.org/10.1016/j.measurement.2015.11.024

Li, P., Lewin, M., Kretinin, A.V. , Caldwell, J. D., Novoselov, K. S. , Taniguchi, T., Watanabe, K., Gaussmann, F., Taubner, T.:
Hyperbolic phonon-polaritons in boron nitride for near-field optical imaging and focusing
Nature Communications 6, 7507 (9 S.) (2015)
https://doi.org/10.1038/ncomms8507

Janzen, C., Hoffmann, K.:

Optical measurements for the rational screening of protein crystallization conditions
In: Handbook of Biophotonics Vol. 3: Photonics in Pharmaceutics, Bioanalysis and Environmental Research.
Jürgen Popp (Editor), Valery V. Tuchin (Editor), Arthur Chiou (Editor), Stefan H. Heinemann (Editor), Weinheim: WILEY-VCH, 257-287 (2012)

Jahnke, J., Mahlmann, D., Jacobs, P., Priefer, U.:
The influence of growth conditions on the cellular dry weight per unit biovolume of Klebsormidium flaccidum (Charophyta), a typical ubiquitous soil alga
J. Appl. Phycol. 23 (4)/Online first, 655-664, (2011)
https://doi.org/10.1007/s10811-010-9557-z

Jahnke, J., Mahlmann, D. M.:
Differences in the cellular dry weight per unit biovolume of Phormidium autumnale (Cyanobacteria) dependent on growth conditions
J. Appl. Phycol. 22, 117-122, (2010)
https://doi.org/10.1007/s10811-009-9430-0

Jahnke, J., Mahlmann, D.,  Jacobs, P., Priefer, U.:
The influence of growth conditions on the cellular dry weight per unit biovolume of Klebsormidium flaccidum (Charophyta), a typical ubiquitous soil alga.
JOURNAL OF APPLIED PHYCOLOGY 23, 655-664, (2010)
https://doi.org/10.1007/s10811-010-9557-z

Spiess, A.C., Zavrel, M., Ansorge-Schumacher, M.B., Janzen, C., Michalik, C., Schmidt, T.W., Schwendt, T., Büchs, J., Poprawe, R., Marquardt, W.:
Model discrimination for the propionic acid diffusion into hydrogel beads using lifetime confocal laser scanning microscopy

Chemical Engineering Science 63, Nr.13, S.3457-3465, (2008)
https://doi.org/10.1016/j.ces.2008.04.005

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