Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Klares Wasser, reine Luft: Optische Methoden sichern die Umweltqualität

16.09.2008
Kaum etwas anderes ist für die Gesundheit des Menschen so wichtig, wie saubere Luft und unbelastetes Wasser. Verunreinigungen schnell aufzuspüren und deren Ursachen zu klären ist deshalb entscheidend für die Sicherung der Umweltqualität.

Hier bieten die optischen Technologien neue Möglichkeiten, die die Sicherheit erhöhen und gleichzeitig Zeit und Kosten sparen. Aktuelle Forschungsergebnisse zur Luft- und Wasseranalytik wird der Forschungsschwerpunkt Biophotonik vom 22. - 25.9. auf der Veranstaltung "Photonics meets Life Sciences" in Jena der Öffentlichkeit präsentieren.

Bei der Identifizierung von Bakterien, sei es in Luft-, Wasser oder Bodenproben, kommt es darauf an, möglichst schnell über zuverlässige Ergebnisse zu verfügen. Die klassische Mikrobiologie, die mit einer mehrtägigen Kultivierung von Proben in Petrischalen arbeitet, kann hier nicht mithalten. Neuere genetische Methoden, die zum Beispiel auf einer Vervielfältigung von spezifischen vorher ausgewählten Erbgut-Fragmenten beruhen, machen es erforderlich, dass die Forscher im Vorfeld der Analyse wissen, nach welchen Bakterien sie suchen.

Im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts "OMIB" haben Forscher in den vergangenen fünf Jahren die Grundlagen für einen schnellen Vor-Ort-Monitor erforscht, der sich gegenüber den genannten Verfahren dadurch auszeichnet, dass er innerhalb einer Sekunde ein einzelnes, auch bisher unbekanntes Bakterium auf Stammebene charakterisieren kann, ohne dass irgendwelche Vorannahmen erforderlich wären.

Das Gerät basiert auf einer Kombination der Raman-Spektroskopie mit einem Bildanalyse-Verfahren. Dabei macht man sich die Tatsache zunutze, dass jedes Molekül einfallendes Laserlicht in ganz spezifischer Weise streut. Somit erhält man einen unverwechselbaren "molekularen Fingerabdruck" für jede Mikrobe, die per Mustererkennung ausgewertet wird. Nach Angaben der an dem Verbund beteiligten Berliner Firma rap ID wird der Monitor noch in diesem Jahr auf den Markt kommen.

Auch ein anderes Verbundprojekt kann in diesem Jahr bereits ein fertiges Produkt vorweisen, das für viele Menschen eine große Erleichterung bringen wird. Der Bioaerosolmonitor MICROBUS ist aus dem BMBF-Verbund "Omnibuss" hervorgegangen und liefert den rund 12 Millionen Pollenallergikern in Deutschland zuverlässigere und effiziente Pollenflugvorhersagen, so dass sie rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen können. "Omnibuss" war im Jahr 2003 gestartet und bringt nun mit MICROBUS einen automatischen Pollenmonitor auf den Markt, der die mikroskopische Auswertung der gesammelten Pollen mit einem komplexen Bilderkennungsverfahren kombiniert und so nicht nur die Art der Pollen oder Sporen erkennt, sondern auch Rückschlüsse auf deren Konzentration in der Luft zulässt.

Doch nicht nur biogene Verunreinigungen der Luft wie Bakterien oder Pollen stellen ein Problem dar, sondern auch die Belastung durch Feinstaub. Im ebenfalls im Rahmen des BMBF-Forschungsschwerpunktes Biophotonik geförderten Projektes "Monet" soll deshalb ein Vor-Ort-Detektor entstehen, der die Feinstaubbelastung schnell erfasst und typischen Emissionsklassen zuordnet. Diese Klassifizierung wird deutlich bessere Luftreinhaltungsmaßnahmen erlauben.

Das Projekt "OptoZell" wiederum beschäftigt sich mit mikrobiologischen Verunreinigungen in Rein- und Trinkwasser. Mit Hilfe des in diesem Rahmen erforschten opto-sensorischen Schnelltestsystems werden Betreiber von Wasserverteilungs- und -aufbereitungsanlagen sowie von Wasserspeichern umgehend auf Verschmutzungen reagieren und Ausfallzeiten vermeiden können.

Die genannten Projekte präsentieren neben vielen anderen ihre aktuellen Forschungsergebnisse in Vorträgen und im Rahmen einer Ausstellung auf dem Symposium "Photonics meets Life Sciences" vom 22. bis 25.September 2008 in Jena. Die Veranstaltung, die gemeinsam vom Forschungsschwerpunkt Biophotonik und dem Jenaer Institut für Photonische Technologien organisiert wird und unter der Schirmherrschaft von Bundesforschungsministerin Dr. Annette Schavan steht, zeigt am Beispiel der Biophotonik, wie durch eine sinnvolle interdisziplinäre Vernetzung von Forschungsaktivitäten Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft gleichermaßen profitieren können. Thematische Schwerpunkte sind neben der Überwachung der Luft- und Wasserqualität die Krebsfrüherkennung, neue Ansätze in der Untersuchung von Hautkrankheiten sowie ein besseres Verständnis von Lebensprozessen auf zellulärer und molekularer Ebene.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Jürgen Popp
Sprecher des Forschungsschwerpunktes Biophotonik
Direktor des Institutes für Physikalische Chemie der Universität Jena
Wissenschaftlicher Direktor des Institutes für Photonische Technologien
Tel 03641/ 206 300, Fax 03641/ 206 399
E-Mail juergen.popp@ipht.-jena.de
Dr. Marion Jürgens
Forschungsschwerpunkt Biophotonik
Öffentlichkeitsarbeit
E-Mail marion.juergens@uni-jena.de

Dr. Marion Jürgens | idw
Weitere Informationen:
http://www.biophotonik.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Innovation – the name of the game
18.07.2018 | Zentralstelle für Fernstudien an Fachhochschulen (ZFH)

nachricht Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht
17.07.2018 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vernetzte Beleuchtung: Weg mit dem blinden Fleck

18.07.2018 | Energie und Elektrotechnik

BIAS erhält Bremens größten 3D-Drucker für metallische Luffahrtkomponenten

18.07.2018 | Verfahrenstechnologie

Verminderte Hirnleistung bei schwachem Herz

18.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics