Technologie

Gerätedesign

Die Fluoreszenzanregung erfolgt durch moderne, kompakte Impuls-Laser. Die zeitliche Dauer der Laserimpulse liegt je nach verwendetem Pump-Laser zwischen 1 und 3 Nanosekunden. Aus der hohen Impulsenergie von einigen Mikrojoule pro Laserimpuls resultiert eine hohe Nachweisempfindlichkeit. Die kurzen Impulsdauern sind die Basis für die Zeitauflösung von Nanosekunden- Fluoreszenzlebensdauern. Eine besondere Methode der Signalerfassung (single laser pulse digitizing) ermöglicht die Messung von Fluoreszenzlebensdauern zwischen 1 Nanosekunde und 10 Millisekunden.

Ein Pump-Laser emittiert bei 337 nm kurze Impulse mit einer Folgefrequenz zwischen 10 und 50 Hz. Diese Impulse pumpen einen nachgeschalteten Farbstofflaser, so dass Laserimpulse bei Wellenlängen bis 1000 nm erzeugt werden können. Die Farbstofflaser- Module können innerhalb von Sekunden manuell ausgetauscht werden. (siehe Bild) Hier steht eine Liste mit derzeit zur Verfügung stehenden Lasermodulen.

Die Laserstrahlung wird in eine optische Lichtleitfaser (Lichtwellenleiter) fokussiert. Verwendung finden Fasern mit Kerndurchmessern zwischen 50 und 1000 Mikrometern. Durch die Faser wird die Laserstrahlung zur Probe geleitet. Dort regt das Licht Marker-Fluorophore wie FITC, Rhodamin, Cy-Derivate oder native Fluorophore wie NADH, Flavine, Porphyrine zur Fluoreszenz an. Die induzierte Fluoreszenzstrahlung wird durch die optische Faser aufgenommen und zum Messgerät zurückgeführt.

Nach der Auswahl der gewünschten Wellenlänge durch ein geeignetes Filter wird das Signal von einem optischen Detektor erfasst. Die spektrale Filterung erfolgt entweder durch Bandpassfilter bei festen Wellenlängen oder mittels eines akustooptisch durchstimmbaren Filters (AOTF) bei beliebig einstellbarer Wellenlänge. Der zeitliche Verlauf des pulsförmigen Detektorsignals wird mit Hilfe der zeitauflösenden Verstärkereinheit erfasst.