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Fluoreszenz-Reader

Als ein Anwendungsbereich für laserstrukturierte, mikrooptische Komponenten, arbeitet die Abteilung „Nanostrukturen“ an der Entwicklung kostengünstiger, aber dennoch sehr empfindlicher Fluoreszenz-Lesegeräte, so wie sie im Screening-Bereich und in der medizinischen Diagnostik bereits vielfach eingesetzt werden.

Prototyp eines modularen Fluoreszenz-Readers für Chip-Formate und Mikrotiter-Platten.

Ein aktuelles Beispiel ist die Entwicklung eines Fluoreszenz-Messgerätes mit dualer Anwendung als Chip- und Mikrotiterplatten-Reader. Die Besonderheiten dieses Readers sind die variablen Formate, ein innovatives Strahlführungskonzept sowie eine CCD-basierte Detektionstechnik. Um einen Großteil der in Fluoreszenzanwendungen gebräuchlichen Farbstoffe verwenden zu können, ermöglicht das Gerät die Anregung bei drei verschiedenen Wellenlängen. Dazu werden eine Laserdiode bei 638 nm sowie zwei diodengepumpte Festkörperlaser (DPSS) bei 532 nm bzw. 473 nm eingesetzt. Auch wenn das Gerät für einen vielseitigen Einsatz konzipiert ist, sind die Spezifikationen des Readers speziell auf die Beobachtung von Protein-Protein-Interaktionen und die Analyse von Biochips mit immobilisierten Proteinen abgestimmt. Neben dem Design der optischen Komponenten wurde auch die mechanische Konstruktion des Prototypen am LLG ausgeführt und realisiert. Der Fluoreszenz-Reader ist über eine USB-Schnittstelle mit einem PC verbunden und kann über eine eigens entwickelte Software vollständig vom Rechner aus gesteuert werden.

Weitere Entwicklungen in diesem Bereich betreffen unter anderem die Fluoreszenzanregung der Testsubstanzen über einen Wellenleiter sowie Verfahren mit Mehr-Photonen-Anregung. Dabei stehen insbesondere Techniken zur Erhöhung der Signalintensität bzw. Verbesserung der Nachweisempfindlichkeit im Fokus der Entwicklung.

 

Weiterführende Information:

T. Fricke-Begemann, J. Bertram, M. Hottenrott, J. Ihlemann, R. Weichenhain-Schriever
"Modularer Fluoreszenz-Reader zur parallelen Analyse von Protein-Chips"
In: Technische Systeme für Biotechnologie und Umwelt, D. Beckmann, M. Meister Hrsg., Tagungsband des 13. Heiligenstädter Kolloquium, 2006, S. 149-153