Optische Bauelemente für mikrofluidische Anwendungen : Integrierte optische Detektoren auf Basis amorphen Siliziums und flüssige Lichtwellenleiter für mikrofluidische Anwendungen

ISBN-13: 9783838108261 / Niemiecki / Miękka / 2009 / 236 str.

Heiko Schäfer

Opis

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit derEntwicklung und Erprobung optischer Komponenten fürapplikationsspezifische Lab-on-Microchips (ALMs).Dies sind zum einen monolithisch integrierte planareLichtwellenleiter mit einem flüssigen Kern und zumanderen strukturierte Dünnschichtdetektoren ausamorphem Silizium, welche hybrid auf dasmikrofluidische System aufgebondet werden. Zu densensorischen Innovationen gehören eine vertikalpolymer-isolierte pin-Diode mit einemDetektionsabstand von 150 µm und ein flüssigerLichtwellenleiter um Anregungslicht orthogonal zurDetektionsrichtung des Sensorelements in dieAnalysekapillare einzustrahlen. In der Anwendungkonnte zum einen die auf Fluoreszenz beruhendeSteigerung des Lichtanteils pH-Wert-sensitiverAnthracenderivate bis zu einer Grenze von minimal~5,25fmol beobachtet werden. Zum anderen konnte dieDetektion eines speziellen auf Ruthenium(II)basierenden Sensormoleküls für die Metallionen vonBlei, Quecksilber und Kupfer erfolgreich an einemMessvolumen von 1,2nl über einenKonzentrationsbereich von drei Größenordnungen bis zueiner Stoffmenfe von ~66nM studiert werden.

O autorze

Heiko Schäfer studierte Elektrotechnik an der Universität inSiegen und promovierte im Jahre 2008. Anschließend wechselte eran das Institut für Höchstfrequenztechnik und Quantenelektronikdes Fachbereiches, an dem er an der Kombination von Applikationenim Bereich des THz-Frequenzspektrums und der Life Sciences arbeitet.