Schematischer Aufbau und Demonstrator des optoelektronischen Absorptions- und Fluoreszenzsensors
Bei Belastung von Ökosystemen durch Freisetzung chemischer Substanzen ist die Wirkung der verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten auf lebende Organismen noch weitgehend unbekannt. Während die toxikologische Wirkung einzelner Stoffe meist schnell erkannt wird, nimmt die Zahl möglicher gegenseitiger Einflüsse mit der Anzahl der Substanzen stark zu. Das Vorhaben „Optoflutronics“ als Teil des laufenden BMBF-Verbundprojektes „Kompetenzdreieck Optische Mikrosysteme 2020“ (OptiMi2) zielt auf die effiziente Untersuchung der Kombinationswirkung potentieller Wirk- und Schadstoffe. Eine effiziente Analyse des toxikologischen Parameterraumes ist nur durch konsequente Anwendung der Systemintegration im Sinne einer Vereinigung von Mikrofluidik, Mikrooptik und Mikroelektronik zu verwirklichen.
Das CiS Forschungsinstitut führt dabei die Entwicklung eines Mikro-Fluoreszenz-Sensors an. In einem Mehrkanal-Sensor finden die optische Anregung mit verschiedenen Lichtwellenlängen sowie die Messung von Transmissions- und Fluoreszenzsignalen statt. Der Sensor basiert auf der Kombination von schmalbandigen Hocheffizienzlichtemitterdioden, optischen Interferenzkantenfiltern, Mikropräzisionsoptiken und hochempfindlichen Photodetektoren. Der Sensor ist darauf ausgelegt, verschiedenste fluoreszierende und absorbierende Stoffe in nur wenige Nanoliter kleinen Segmenten nachzuweisen, die innerhalb eines Fluidikkanals den Sensor mit Geschwindigkeiten von mehreren Centimetern pro Sekunde passieren.
Die hochempfindliche Messung erfordert Abtastraten von einigen Kilohertz und eine Signalverstärkung direkt auf dem Sensor.
Partner:
TU Ilmenau, Institut für Mikro- und Nanotechnologien MacroNano®
MLU Halle-Wittenberg, Institut für Toxikologie
CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH, Erfurt
Bitte besuchen Sie uns auf der Messe COMPAMED 2012,
IVAM-Produktmarkt „High tech for Medical Devices“ in Halle 8a, Stand-Nr.: G 19.5
