Unter dem Motto „Innovation und Qualitätssicherung in der (Bio)Analytik“ werden in der Arbeitsgruppe Fluoreszenzspektroskopie der BAM, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, funktionelle Chromophor-Systeme, einfache Signalverstärkungs- und Multiplexingstrategien sowie innovative Validierungs- und rückführbare Standardisierungskonzepte für verschiedene fluorometrische Messgrößen und Methoden entwickelt. Im Mittelpunkt stehen dabei molekulare Fluorophore, Nanokristalle mit größenabhängigen optischen Eigenschaften (sogenannte Quantenpunkte, QDs) und fluoreszierende Partikel variabler Größe sowie Sonden und Sensormoleküle für neutrale und ionische Analyte und für die Charakterisierung von funktionellen Gruppen. Dabei erfolgen auch methodische Entwicklungen für die Fluoreszenzspektroskopie, die Fluoreszenzmikroskopie, die Milcrofluorometrie, die Sensorik und die Mikroarraytechnologie. Ziele sind u. a. das Design und die Untersuchung von multiplexfähigen selektiven und sensitiven Sonden für die Biomarkeranalytik, die Entwicklung von Methoden zur Charakterisierung der signalrelevanten Eigenschaften dieser Chromophor-Systeme und zur Charakterisierung von funktionellen Gruppen an Oberflächen und ihre Validierung sowie die Entwicklung und Bereitstellung von formatadaptierbaren, flexibel ersetzbaren
Standards für die fluoreszenzbasierte Multiparameteranalytik.
Photon upconversion nanomaterials have a wide range of applications, including biosensing and deep-tissue imaging. Their typically very weak and narrow absorption bands together with their size dependent luminescence efficiency can limit their application potential. This has been addressed by increasingly sophisticated core-shell particle architectures including the sensitization with organic dyes that strongly absorb in the near infrared (NIR). In this work, we present a simple water-dispersible micellar system that features energy transfer from the novel NIR excitable dye, 1859 SL with a high molar absorption coefficient and a moderate fluorescence quantum yield to oleate-capped NaYF4:20%Yb(III), 2%Er(III) upconversion nanoparticles (UCNP) upon 808 nm excitation. The micelles were formed using the surfactants Pluronic F-127 and Tween 80 to produce a hydrophilic dye-UCNP system. Successful energy transfer from the dye to the UCNP could be confirmed by emission measurements that revealed the occurrence of upconversion emission upon excitation at 808 nm and an enhancement of the green Er(III) emission compared to direct Er(III) excitation at 808 nm.