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Profil
Die Fa. Dr. Michael Himmelhaus – NanoBioAnalytics widmet sich der Entwicklung und Herstellung von mikro- und nanooptischen Systemen für die optische Sensorik und Bioanalytik. Im Vordergrund stehen dabei Mikropartikelsensoren auf Basis von sogenannten Whispering Gallery Mode- Anregungen in Polymerpartikeln mit Größen zwischen 3 und 15 Mikrometern. Über äußere optische Anregung zirkuliert in den Partikeln Licht wie in einem kugelförmigen mikroskopischen Wellenleiter. Die dabei entstehenden Interferenzmuster reagieren äußerst sensitiv auf jegliche Änderung in der Partikelform, -größe sowie den Eigenschaften der Partikelumgebung. Alle Signale werden optisch ausgelesen, so dass die Mikropartikel als „ferngesteuerte“ Mikrosonden agieren können. Die bisher spektakulärste Anwendung ist derzeit, die Mikrosonden von lebenden Zellen fressen zu lassen und dabei die biomechanischen Kräfte zu messen, die die Zellen auf die Sonden ausüben.1 Dabei können mechanische Deformationen der Partikel im Bereich weniger Nanometer präzise gemessen werden.
Aber auch einfachere Fragestellungen, wie die Messung von Brechunsindizes2 oder der Konzentration von Lösungen in mikroskopischen Volumina, die Kontrolle der Partikelbeschichtung oder anderweitigen –prozessierung, die Messung von Adsorbaten auf die Partikeloberfläche,3-5 sind Anwendungen, für die unser neues Verfahren hervorragend geeignet ist.
Der Betrieb der Mikropartikelsensoren erfordert faseroptische Meßköpfe, hochauflösende Spektrometer und – in vielen Fällen – eine mikrofluidische Umgebung für den Einsatz der Mikropartikel. Die faseroptischen Meßköpfe und hochauflösenden Spektrometer eignen sich auch sehr gut für die Raman- Spektroskopie. Beispielsweise läßt sich der gesamte Fingerprint- Bereich organischer Substanzen mit einer Auflösung von 1,5 cm-1 simultan messen. Aufgrund der geringen Kosten ergibt sich hier deshalb mühelos eine interessante Alternative zu den kostenspieligen Großgeräten, insbesondere im Bereich der Prozessüberwachung, also immer dann, wenn der zu analysierende Bereich bekannt ist und sich auf etwa 1000 cm-1 einschränken läßt.
Als junges Unternehmen sind wir offen für neue Herausforderungen und Anwendungen unserer Systeme. Sprechen Sie deshalb mit uns, insbesondere dann, wenn es noch kein Instrument „von der Stange“ für Ihr technisches Problem gibt.
Wir freuen uns auf das Gespräch mit Ihnen!
Referenzen
1 A. Francois and M. Himmelhaus, Biosens. Bioelectron. 25 (2), 418-427 (2009)
2 M. Himmelhaus, S. Krishnamoorthy, A. Francois, Sensors 10,
6257-6274 (2010)
3 A. Francois, M. Himmelhaus, Sensors 9, 6836-6852 (2009)
4 A. Francois and M. Himmelhaus, Appl. Phys. Lett. 94, 031101/1-3 (2009)
5 A. Francois and M. Himmelhaus, Appl. Phys. Lett. 92, 141107/1-3 (2008)
