pH-Sensoren

Um pH Werte in kleinsten Räumen bestimmen zu können, fertigen wir Partikel im (sub) Mikrometer Bereich, die zum Beispiel mit einfachen fluoreszenzmikroskopischen Methoden ausgewertet werden können. Dies kann sowohl über die Bestimmung der Fluoreszenzlebenszeit als auch über die Emissionsintensität erfolgen. Bei letzterem wird innerhalb einer Partikelmatrix sowohl der pH bestimmt, als auch das Signal referenziert. Neben dem bio- und medizintechnogisch besonders interessanten pH-Bereich von 4,5 bis 7,5 können selbstverständlich auch die anderen Bereiche > 8 und < 4 abgedeckt werden. Hinsichtlich der Anregungswellenlängen können verschiedene Lösungen angeboten werden, so dass mit den marktüblichen optischen Systemen gearbeitet werden kann.

Abbildung: Fluoreszenzmikroskopische Aufnahmen von pH-sensitiven Partikeln mit einer Größe von ca. 9 µm, links pH-sensitiver Fluoreszenzkanal (Anregungslaser 488 nm, Emissionsbereich 490 - 600 nm), rechts Fluoreszenzkanal der Referenz (Anregungslaser 635 nm, Emissionsbereich 650 - 700 nm)

Die Signale sind reversibel und erlauben auch die Visualisierung von pH-Gradienten. So ist es beispielsweise möglich pH-Unterschiede zwischen Haarwurzel und Haarschaft nicht nur festzustellen, sondern auch optisch sichtbar zu machen.

Abbildung: Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme eines menschlichen Haars umgeben von einer wässrigen Partikelsuspension. Die Haarwurzel weist einen pH um 7 und das Haar einen pH von 5,3 auf. (Overlay aus Transmission und den beiden Fluoreszenzkanälen zur pH-Messung und Referenzierung)

 

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