Laser-Pinzette der TU Ilmenau gewinnt Optikpreis
Die Pinzette verzichtet auf einen komplizierten Mikroskopaufbau und greift, hält und positioniert Mikropartikel, ohne sie zu berühren.
Der Edmund Optics Research Award ist ein seit vielen Jahren in Amerika etablierter Innovationspreis. In diesem Jahr wurde der Preis des weltweit größten US-amerikanischen Händlers optischer Komponenten Edmund Optics Inc. erstmals auch für Europa ausgeschrieben. Über 60 Bewerbungen von Forschergruppen aus ganz Europa gingen ein. Dabei gewann die TU Ilmenau mit einer Laser-Pinzette den ersten Platz vor dem University College Dublin, Irland, und der Polytechnischen Universität von Valencia, Spanien. Die Preisverleihung findet am 14. Dezember an der TU Ilmenau statt.
Abb.: Diese prämierte Pinzette greift Objekte mit Laserlicht, ohne sie zu berühren (Bild: TU Ilmenau)
Bereits heute werden optische Pinzetten zur Mikromanipulation von Partikeln und Partikelströmen auf der ganzen Welt in zahlreichen Forschungslaboratorien verwendet. Insbesondere im Bereich der Medizintechnik und der Biotechnologie, aber auch in der Atomphysik wird die Kraftwirkung von Licht benutzt um biologische Zellen zu fixieren und anzureichern oder Atome zu positionieren und abzukühlen. Daher sind sie unter anderem in der Medikamentenforschung wichtige Hilfsmittel.
Herkömmliche optische Pinzetten sind technisch angepasste Mikroskope und daher verhältnismäßig sperrig. Die Möglichkeiten, sie in der Praxis einzusetzen, sind daher begrenzt. Der Forschergruppe um den Leiter des Fachgebiets Technische Optik an der TU Ilmenau, Stefan Sinzinger, gelang es nun, ein neuartiges Modul bestehend aus einem einzigen transparenten Kunststoffstab zu entwickeln. Es kann den komplexen Mikroskopaufbau ersetzen kann und ist mit ca. 60 mal 20 Millimetern wesentlich kompakter. Alle optischen Bauelemente wurden ebenso wie die funktionalen optischen Oberflächen durch Ultrapräzisionsbearbeitung im von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Sonderforschungsbereich „Nanopositionier- und Nanomessmaschinen“ realisiert.
Clou der neuen Technologie ist eine spezielle Axikon-Optik. Damit werden mit Hilfe von Laserlicht stärkere Manipulationskräfte als bei derzeit gebräuchlichen optischen Pinzetten erzeugt. Durch den vergrößerten Arbeitsabstand der Laser-Pinzetten zum zu bearbeitenden Objekt ist sie künftig hervorragend für biomedizinische Analysen in Mikrofluidik-Systemen geeignet.
Im Projekt Kompetenzdreieck Optische Mikrosysteme entwickelt die TU Ilmenau optische Pinzetten insbesondere für die Zellmanipulation, -sortierung und -anreicherung in einem optischen Bioreaktor. Auch in der Produktionstechnik sind optische Pinzetten als effektive Werkzeuge für das Handling von immer kleiner werdenden Bauelementen beliebt. Industriebetriebe haben mit dem Fachgebiet Technische Optik bereits Kontakt aufgenommen.
TU Ilmenau / PH
