Aufgaben- und Anwendungsfelder im Überblick

Im Innovationsnetzwerk „Produkt- und Prozesssicherheit mittels spektroskopischer Analytik“ stehen Entwicklung und Markteinführung von innovativen und gleichzeitig kostengünstigen Spektrometern und Detektionsgeräten im Mittelpunkt.

Dabei greifen die Aufgabenstellungen aus den Bereichen der Grundlagen der Photonik, der Geräte- und Softwaretechnologie sowie den einzelnen Anwendungsfeldern „Life Science/Diagnostik“, „Gefahrstoff-Detektion“ sowie „Gasanalytik“ eng ineinander.


Gemeinsame Aufgabenfelder

Wir haben die Lösungen der folgenden Aufgabenfelder im Fokus:

Grundlagen und Algorithmen

Bisher werden die Grundlagen der klassischen Analytik, bestehend aus der Separation der Substanzen sowie dem Nachweis der Substanz über Massenspektrometrie, Infrarotspektroskopie, UV/Vis-Spektroskopie, Raman-Spektroskopie o. ä., oft zeitversetzt durchgeführt. Zukünftig müssen dagegen die Voraussetzungen für die Parallelisierung von Abläufen sowie die in-line-Fähigkeit von Messmethoden geschaffen werden.

Geräteanpassungen und Neuentwicklungen (Software/Hardware)
Maßgabe bei allen gerätebezogenen Entwicklungen sind Schnelligkeit, Sensitivität und niedrige Kosten.
Die spezifischen Anforderungen ergeben sich aus den jeweiligen Anwendungen und sind somit Teil der FuE-Projekte aus den Anwendungsfeldern. In diesem Aufgabenfeld werden verschiedene Anpassungen an die vorhandenen Geräte bis hin zur Neuentwicklung für spezielle Anwendungen vereint.

Unterstützende Technologien
Neben der Grundlagen der Lasertechnik sowie der Geräte- und Softwaretechnik gibt eine Anzahl unterstützender Verfahren und Geräte, welche entwickelt bzw. maßgeschneidert werden müssen, um die gewünschten Ziele im Rahmen des Netzwerks zu erreichen. Hierzu zählen beispielsweise die Mikrofluidik sowie Separationstechnologien wie HPLC, Ionenmobilitätsspektrometrie oder Gaschromatographie.

Anwendungsfelder

Die innovativen Entwicklungen finden ihre Anwendung in verschiedenen Bereichen. Bisher sind folgende Anwendungsfelder anvisiert:

Life Science/Diagnostik
Für spektroskopische Verfahren gibt es im Life Science-Bereich eine ganze Reihe von Anwendungen, da die Identifikation und Quantifizierung von Molekülen ein zentraler Aufgabenbereich sowohl bei diagnostischen Assays als auch in der pharmazeutischen Qualitätskontrolle ist. Zielstellung der Netzwerk-Akteure ist es daher, entsprechend sensitive und gleichzeitig kostengünstige Geräte für den Medizintechnikbereich zu entwickeln, die auf Techniken der spektroskopischen Analytik beruhen.

Gefahrstoff-Detektion
Gefahrstoffe wie beispielsweise Toxine oder Sprengstoff stellen sowohl für die Gesundheit der Bevölkerung als auch für die Sicherheitskräfte eine Bedrohung dar. Da die toxische oder explosive Wirkung je nach Substanzklasse sehr schnell eintreten kann und sofort die richtigen Maßnahmen getroffen werden müssen, ist die schnelle und zuverlässige Identifikation dieser Substanzen mit tragbaren Geräten ein wesentliches Entwicklungsziel des Netzwerks.

Gasanalytik
Gasanalytik wird in weiten Bereichen eingesetzt und spielt sowohl bei industriellen Prozessen, bei der Biogasgewinnung und -einspeisung sowie der Detektion gasförmiger Gefahrstoffe wie beispielsweise Methan oder Kampfstoffen eine wichtige Rolle.