Abb. 1: UV-Beleuchtung mit ns-Pulser-Elektronik
Das CiS Forschungsinstitut hat seine opto-elektronischen Kompetenzen erweitert, um multispektrale UV-Lichtquellen für Fluoreszenz- bzw. Absorbanzmessungen zu entwickeln. Hersteller von Messgeräten für die Bioanalytik und Medizintechnik können dadurch deutlich kleinere Systeme bauen und neue Anwendungsfelder erschließen. Zudem profitieren die Nutzer dieser Technologie auch von niedrigen Systemkosten.
Erste Funktionsmuster der neuen UV-Beleuchtungen wurden bereits erfolgreich getestet. So wurde für die Molekularbiologie ein Gleichlicht-Beleuchtungsmodul mit drei UV LEDs in den Wellenlängen 245, 265 und 280 nm für die Absorbanz-Messung an DNA-Proben entwickelt (Abb. 2).
Die Kollimation, die spektrale Reinheit und der Strahldurchmesser von kleiner 4 mm des ausgesandten Lichts gehörten zu den besonderen Herausforderungen im Optikdesign. Die Stabilität der LED-Intensitäten, welche durch Degradation und Temperaturänderungen beeinflusst wird, überwachen UV-sensitive Dioden und eine Regelelektronik.
Auch in der Tumordiagnostik werden hochwertige, miniaturisierte UV-Lichtquellen benötigt. Für die Messung der Fluoreszenzlebensdauer von Markern wurde eine Beleuchtungseinheit mit der Wellenlänge von 370 nm entwickelt (Abb. 3). Das Modul wird gepulst, mit einer Pulsdauer von 1 ns betrieben.
Elektrische Schnittstellen und Baugröße der beiden Funktionsmuster entsprechen den Anforderungen der Laborgerätetechnik. So ist die Anwendung der UV-Beleuchtungsmodule im Raster von Mikrotiterplatten und durch Parallelisierung der Module in Laborautomaten möglich (Abb. 1).
Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Projekt BELIS wurden gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (FKZ: MF140040).
Abb. 2: Mehrwellenlängen-UV-Modul
Abb. 3: Kurzpuls-UV-Modul für die Anregung der Fluoreszenz
