Wie man die Nadel im Heuhaufen findet

Fast jedes Molekül hat einen individuellen „Infrarot-Fingerabdruck“, d.h. es kann durch seine Reaktion auf IR-Strahlung verschiedener Wellenlängen genau bestimmt werden: Sehr praktisch um selbst kleinste Mengen verschiedener Stoffe erkennbar zu machen, etwa in Pharmaindustrie oder Umweltanalytik. Wenn aber beispielsweise versucht wird, Verunreinigungen im stark absorbierenden Lösungsmittel Wasser festzustellen, ist die Detektion von H2O-Molekülen freilich kein Problem, doch wird es schwierig bis unmöglich, mit herkömmlichen IR-Lichtquellen die Probe zu durchstrahlen, um zu den eigentlich interessanten Molekülen vorzudringen.

Hier kommt das neue CD-Labor für Fortgeschrittene MIR Laserspektroskopie in der (Bio-)prozessanalytik an der TU Wien ins Spiel: Laborleiter Georg Ramer und sein Team forschen, unterstützt von den Unternehmenspartnern Baxalta Innovations/Takeda, Eralytics und DRS Daylight Solutions, am Einsatz sogenannter „Quanten-Kaskaden-Laser“, die im Vergleich zu herkömmlichen IR-Lichtquellen bis zu 1 Mio. intensiveres IR-Licht erzeugen, somit auch stark absorbierende Proben durchstrahlen und Wellenlängen-Feinjustierungen ermöglichen, um mit einem einzigen Laser viele verschiedene Substanzen zu detektieren! Um bessere Algorithmen zur Datenauswertung und in Zukunft sogar den Nachweis einzelner Moleküle in Proben zu ermöglichen, wird dabei auf ein umfassendes Verständnis der Wechselwirkung zwischen Laser und Probe hingearbeitet.