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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.
Encapsulation of hydrophobic dyes in polystyrene micro- and nanoparticles via swelling procedures
(2011)
Aiming at the derivation of a generalized
procedure for the straightforward preparation of particles
fluorescing in the visible and near-infrared (NIR) spectral
region, different swelling procedures for the loading of the
hydrophobic polarity-probe Nile Red into nano- and
micrometer sized polystyrene particles were studied and
compared with respect to the optical properties of the
resulting particles. The effect of the amount of incorporated
dye on the spectroscopic properties of the particles was
investigated for differently sized beads with different
surface chemistries, i.e., non-functionalized, aminomodified
and PEG-grafted surfaces. Moreover, photostability
and leaking studies were performed. The main criterion
for the optimization of the dye loading procedures was a
high and thermally and photochemically stable fluorescence
output of the particles for the future application of these
systems as fluorescent labels.
The widespread use and acceptance of fluorescence techniques especially in regulated areas like medical diagnostics is closely linked to standardization concepts that guarantee and improve the comparability and reliability of fluorescence measurements. At the core of such concepts are dependable fluorescence standards that are preferably certified. The ever rising interest in fluorescence measurements in the near-infrared (NIR) spectral region renders the availability of spectral and intensity standards for this wavelength region increasingly important. This encouraged us to develop approaches to solid NIR standards based upon dye-doped polymers and assess their applicationrelevant properties in comparison to metal ion-doped glasses. The overall goal is here to provide inexpensive, easily fabricated, and robust internal and external calibration tools for a broad variety of fluorescence instruments ranging e.g. from spectrofluorometers over fluorescence microscopes to miniaturized fluorescence sensors.