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- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (3)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (3)
- 5 Werkstofftechnik (2)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (2)
- 6 Materialchemie (2)
- 6.3 Strukturanalytik (2)
- 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien (2)
- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (2)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (1)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (1)
Die nicht ionisierende elektromagnetische Strahlung im Bereich von Terahertz-Frequenzen ermöglicht berührungslose und zerstörungsfreie Mess- und Prüftechnik in zahlreichen Bereichen. Nach ersten Anwendungen in der Astronomie und der Atmosphärenforschung wurden in letzter Zeit Anwendungsfelder in der Sicherheitstechnik, der Medizintechnik, der Nachrichtentechnik und der zerstörungsfreien Prozess- und Qualitätskontrolle erschlossen. Dielektrische Materialien wie Kunststoffe und Keramiken können von Terahertz-Wellen durchdrungen werden. Das ermöglicht Untersuchungen des Objektinneren ohne spezielle Schutzmaßnahmen, wie sie z.B. beim Röntgen notwendig sind. Die Richtlinie erleichtert die Verständigung zwischen Nutzern, Herstellern und dem Vertrieb von Terahertz-Systemen. In der Richtlinie werden bekannte Einsatzgebiete sowie die eingesetzten Verfahren und Funktionsprinzipien aufgeführt, um den Leser bei der Auswahlentscheidung zu unterstützen. Nach einer kurzen Einführung in die physikalischen Grundlagen und Hinweisen zur elektromagnetischen Verträglichkeit, zum Strahlenschutz und zur regulierten Frequenzvergabe werden die verschiedenen Geräteklassen von Terahertz-Systemen ausführlich vorgestellt. Die Richtlinie gibt Hinweise zur messtechnischen Charakterisierung von Terahertz-Wellen. Einsatzgebiete von Terahertz-Systemen, wie die zerstörungsfreie Prüfung, die Dicken- und Abstandsmessung, die Tomografie und die chemische Analytik, werden mit ihren spezifischen Eigenschaften im Detail beschrieben. Umfangreiche Literaturverweise vereinfachen eine vertiefte Beschäftigung mit den Themen der Richtlinie. Eine tabellarische Übersicht mit einer Zusammenfassung, welche Terahertz-Systeme für welche Anwendungsfelder eingesetzt werden können, vervollständigt die Richtlinie.
Der Frequenzbereich der Terahertzwellen liegt im elektromagnetischen Spektrum zwischen den Mikrowellen und dem infraroten Licht – also etwa im Bereich von 0,1 bis 10 Terahertz (THz). Der VDI-Statusreport „Terahertzsysteme und Anwendungen“ stellt die unterschiedlichen Konzepte für Terahertzsysteme vor und zeigt Anwendungsbeispiele, bei denen die Terahertztechnik erfolgreich eingesetzt wird. Umfangreiche Literaturangaben ermöglichen eine intensivere Beschäftigung mit allen Themen des VDI-Statusreports.
Diese Richtlinie definiert Kenngrößen und Messverfahren, um Terahertzsysteme für die Zeitbereichsspektroskopie (TDS)zu spezifizieren. So können Hersteller ihre Systeme übereinstimmend beschreiben und Anwender einfach Systeme vergleichen. Systeme für die Terahertz-Zeitbereichsspektroskopie sind aktive Systeme und nutzen verschiedene Techniken sowohl zur Erzeugung als auch zur zeitaufgelösten Messung von breitbandigen Terahertzimpulsen. Die dazugehörigen Terahertzspektren und -Phasen werden nach einer zeitlichen Abtastung über eine Fourier-Transformation berechnet. In dieser Richtlinie wird ein Überblick über die Funktionsweisen von Zeitbereichsspektrometern gegeben, die eingesetzten Messverfahren näher erläutert sowie die benötigten Begriffe und Kenngrößen definiert. Die Richtlinie konzentriert sich dabei auf Systeme, die auf sogenannten Abtastmessverfahren (Sampling-Messverfahren) basieren.
Zur Weiterentwicklung der Probenpräsentation wurde ein Adapter entwickelt, der Emissionsprüfkammer und Bewertungstrichter miteinander verbindet und dadurch eine der direkten Messung vergleichbare Geruchsbewertung ermöglicht. Die analytischen Messungen zeigen, dass es kaum Unterschiede in der Zusammensetzung der Probenluft in der Kammer im Vergleich zum Probenbehälter gibt. Bei den olfaktorischen Messungen kam es jedoch bei der Bewertung der Probenluft mit Hilfe des Adapters zu Minderbefunden. Anschließende Untersuchungen zeigten, dass beim Ausschalten des Geräts Umgebungsluft über den Trichter in den Adapter strömt und zu einer Verdünnung der Probenluft führt. Um dies zu vermeiden, werden derzeit weitere Messungen durchgeführt.
Eine weitere Versuchsreihe wurde durchgeführt, um den Messaufwand bei der Bewertung der empfundenen Intensität zu reduzieren. Die entwickelte „größer-oder-kleiner/gleich“ Abfrage kann hier hilfreich sein. Die Untersuchungen im Luftqualitätslabor und im Rahmen eines Ringversuches mit verschiedenen Laboren, zeigen, dass die Abfrage in fast allen Fällen zu den gleichen Ergebnissen führt, wie die normgerechte aber aufwendigere Ermittlung der empfundenen Intensität mithilfe des Vergleichsmaßstabes.
Sensitive, accurate and fast absolute quantification of intact proteins is reported using metal coded affinity tags (MeCATs) combined with gel electrophoresis (GE) separation, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) detection and label-specific isotope dilution analysis quantification. Two different approaches were investigated concerning the introduction of the sample into ICP-MS, mineralization of the gel and direct laser ablation (LA) of the spot. Three major advantages are remarkable in the proposed method. First, not only heteroatom-containing proteins but also all labeled proteins in the sample can be absolutely quantified preparing an isotopically enriched tracer. On the other hand, highly sensitive determination in the amol range can be performed, considerably reducing the analysis time due to the straightforward measurements by ICP-MS. Furthermore, the studied method allows accurate quantifications with different sample-to-spike ratios and using stock spikes stored for months. After the first characterization using standard proteins, human serum albumin (HSA) and transferrin (Tf) were determined in human serum to test the applicability of the method to biological samples. The results show satisfactory quantifications for the studied proteins despite the difference in concentration and the similarity in migration distances.
3-Aminovinylquinoxalines are readily accessible from (hetero)aryl glyoxylic acids or heterocyclic π-nucleophiles by consecutive four- and fivecomponent syntheses in the sense of an activation-alkynylation-cyclocondensation-addition sequence or glyoxylation-alkynylation-cyclocondensation-addition sequence in good yields. The title compounds are highly fluorescent with pronounced emission solvatochromicity and protochromic fluorescence quenching. Time-resolved fluorescence spectroscopy furnishes radiative and nonradiative fluorescence decay rates in various solvent polarities. The electronic structure is corroborated by DFT and TD-DFT calculations rationalizing the observed spectroscopic effects.
To assess the suitability of asymmetric cyanine dyes for in vivo fluoro-optical molecular imaging, a comprehensive study on the influence of the number of negatively charged sulfonate groups governing the hydrophilicity of the DY-67x family of asymmetric cyanines was performed. Special attention was devoted to the plasma protein binding capacity and related pharmacokinetic properties. Four members of the DY-67x cyanine family composed of the same main chromophore, but substituted with a sequentially increasing number of sulfonate groups (n = 1−4; DY-675, DY-676, DY-677, DY-678, respectively), were incubated with plasma proteins dissolved in phosphate-buffered saline. Protein binding was assessed by absorption spectroscopy, gel electrophoresis, ultrafiltration, and dialysis. Distribution of dye in organs was studied by intraveneous injection of 62 nmol dye/kg body weight into mice (n = 12; up to 180 minutes postinjection) using whole-body near-infrared fluorescence imaging. Spectroscopic studies, gel electrophoresis, and dialysis demonstrated reduced protein binding with increasing number of sulfonate groups. The bovine serum albumin binding constant of the most hydrophobic dye, DY-675, is 18 times higher than that of the most hydrophilic fluorophore, DY-678. In vivo biodistribution analysis underlined a considerable influence of dye hydrophilicity on biodistribution and excretion pathways, with the more hydrophobic dyes, DY-675 and DY-676, accumulating in the liver, followed by strong fluorescence signals in bile and gut owing to accumulation in feces and comparatively hydrophilic DY-678-COOH accumulating in the bladder. Our results demonstrate the possibility of selectively controlling dye-protein interactions and, thus, biodistribution and excretion pathways via proper choice of the fluorophore's substitution pattern. This underlines the importance of structure-property relationships for fluorescent labels. Moreover, our data could provide the basis for the rationalization of future contrast agent developments.