WILD Gruppe entwickelt Messsysteme für kleinste Lichtmengen

Lumineszenzverfahren spielen in der Bioanalytik, Diagnostik und Forschung eine zentrale Rolle. Das Prinzip stammt aus der Natur: Bei der Lumineszenz wird chemische Energie nahezu ohne Wärme direkt in Licht verwandelt – wie beim Leuchten von Glühwürmchen.

Zum Einsatz kommen diese Verfahren etwa bei ATP-Messungen in der Lebensmittelindustrie, bei Reporterassays in der Genforschung oder bei High-Throughput-Screenings in der Wirkstoffentwicklung. Sie ermöglichen den Nachweis geringster Stoffmengen.

Detektion als zentrale Herausforderung

Die größte Hürde liegt nicht in der Lichterzeugung, sondern im Nachweis der oft extrem schwachen Impulse. Bereits geringste Störfaktoren können die Messqualität beeinträchtigen. Entscheidend ist daher eine hohe Signal-to-Background Ratio (SBR) beziehungsweise Signal-to-Noise Ratio (SNR). Je besser sich das Signal vom Hintergrund abhebt, desto niedriger sind die Nachweisgrenzen und desto zuverlässiger die Ergebnisse.

Um optische und elektrische Hintergrundsignale zu minimieren, müssen zahlreiche Faktoren kontrolliert werden: optische Abschirmung gegen Fremdlicht, Materialien mit geringer Eigenfluoreszenz, hochempfindliche Elektronik und intelligente Signalverarbeitung.

Optimale Abstimmung aller Komponenten

„Entscheidend ist nicht allein die Empfindlichkeit des einzelnen Bauteils, sondern das Zusammenspiel der gesamten Messkette“, erklärt Stephan Payer, Head of Sales Analytics bei WILD. Erst die optimale Abstimmung von Optik, Elektronik, Mechanik und Software ermögliche die zuverlässige Detektion extrem schwacher Lumineszenzsignale.

Das Unternehmen deckt als Entwicklungs- und Fertigungspartner die gesamte Kette ab: von der optischen und elektronischen Systemarchitektur über die Integration moderner Detektortechnologien bis zur Serienfertigung. Das Gesamtsystem erfüllt höchste Anforderungen an Sensitivität, Reproduzierbarkeit und Robustheit.

Fertigung unter Reinraumbedingungen

Da bereits kleinste Partikel die optischen Eigenschaften beeinträchtigen können, erfolgt die Montage kritischer Baugruppen in Flow-Boxen der ISO-Klasse 6. Das minimiert Verunreinigungen und stellt eine hohe Reproduzierbarkeit sicher.

Während klassische Photomultiplier in vielen Hochleistungsanwendungen weiterhin wichtig bleiben, gewinnen moderne siliziumbasierte Detektoren an Bedeutung. Sie ermöglichen kompakte, robuste und kosteneffiziente Systemlösungen und eröffnen neue Freiheitsgrade bei der Entwicklung künftiger Analysegeräte.

Quelle: https://www.wild.at/news/sensorik-am-limit-der-physik