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Problems associated with the measurement of photoluminescence are briefly reviewed, including relevant instrument parameters affecting these measurements. Procedures for the characterization of relevant instruments are discussed, focusing on spectrofluorometers, and fit-for-purpose methods including suitable standards are recommended. The aim here is to increase the awareness of the importance of reliable instrument characterization and to improve the comparability of measurements of photoluminescence.
To improve the reliability of fluorescence data in the life and material sciences and to enable accreditation of fluorescence techniques, standardization concepts are required that guarantee and improve the comparability of fluorescence measurements. At the core of such concepts are simple and evaluated fluorescence standards for the consideration of instrument-specific spectral and intensity distortions of measured signals and for instrument performance validation (IPV). Similarly in need are fluorescence intensity standards for the quantification from measured intensities and for signal referencing, thereby accounting for excitation light-induced intensity fluctuations. These standards should be preferably certified, especially for use in regulated areas like medical diagnostics. This encouraged us to develop liquid and solid standards for different fluorescence parameters and techniques for use under routine measurement conditions in different formates. Special emphasis was dedicated to the determination and control of the spectral responsivity of detection systems, wavelength accuracy, homogeneity of illumination, and intensity referencing for e.g. spectrofluorometers, fluorescence sensors and confocal laser scanning fluorescence microscopes. Here, we will present design concepts and examples for mono- and multifunctional fluorescence standards that provide traceability to radiometric units and present a first step towards a toolbox of standards.
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.
Immunologische Verfahren haben während der vergangenen Jahrzehnte eine große Verbreitung in der Medizin gefunden. Grundlage dieser Verfahren ist die spezifische Bindung zwischen Antigen und Antikörper. Eine der wichtigsten Methoden zum sensitiven und quantitativen Nachweis biologisch relevanter Moleküle ist hierbei der Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA).
Unter dem Aspekt der zahlreichen Einsatzgebiete ist die Frage nach Messunsicherheiten bei der Konzentrationsbestimmung von Biomolekülen mittels ELISA aus metrologischer Sicht von großem Interesse. Eine erhebliche Herausforderung stellt hierbei die Vielzahl von Einflussgrößen dar, die zudem hinsichtlich ihrer Messunsicherheit nur schwer zu quantifizieren sind. In Hinblick auf den Einsatz der Assays im Bereich der Laboratoriumsmedizin besteht die Notwendigkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieser Messverfahren zu validieren. Zu diesem Zwecke wurden im Rahmen einer CCQM-Studie (CCQM- Comité consultatif pour la quantité de matiè re - métrologie en chimie ) internationale Vergleichsmessungen an einem ELISA zur Zytokinbestimmung (humanes Interferon-a) durchgeführt, an denen sich die PTB beteiligt hat.