202 | TÄTIGKEITSBERICHTE
TAMARA benutzt. Simultan zu CO konnten O2- und HbO-Konzentrationen
bestimmt werden. Die Ergebnisse zeigen eine eindeutige Korrelation zu Prozess-
parametern wie Luftangebot oder Brennstoffschüttung. Erstmals konnten schnelle
Variationen im CO-Gehalt, die aufgrund der geringen Zeitauflösung bisheriger Ver-
fahren verborgen blieben, detektiert werden. Zur Zeit werden Experimente auf dem
ersten Oberton mit neuartigen FP-Dioden (Fabry-Perot) und DFB-Diodenlaser
geplant. Durch die stärkere Absorption der RI8 beziehungsweise R30 Linien wird
eine weitere Empfindlichkeitssteigerung erwartet.
Von besonderem Interesse in der Umweltanalytik ist der probenahmefreie
Nachweis von Spurengasen in der freien Atmosphäre mit Hilfe von In-situ Verfah-
ren. Die Spurengase Methan und Wasser sind für circa 65 % des Treibhauseffektes ver-
antwortlich und entscheidend für die Chemie der Stratosphäre. So wird Wasser in der
Stratosphäre als effektives Treibhausgas vermutlich aus Methan durch photochemi-
sche Verbrennung produziert. Um die Bildung und Wirkung dieser Treibhausgase zu
verstehen, werden Methan und Wasser gleichzeitig mit einem ballongestützten in der
Forschungsstelle neu entwickeltem TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption
Spectroscopy ) — Spektrometer in der Stratosphäre bis 35 km Flughöhe gemessen.
Beim Jungfernflug im Jahr 2000 konnte die prinzipielle Funktionsfähigkeit des
Spektrometers demonstriert werden. Jedoch traten Wasser-Kontaminationsprobleme
auf, die eine wissenschaftliche Verwertung der Messdaten verhinderte. Zum zweiten
Stratosphärenflug im Jahr 2002 in Aire sur 1’Adour in Südwestfrankreich wurde die
Konstruktion aufgrund der Erfahrungen des ersten Fluges überarbeitet. Nach dieser
Modifikation gelang die simultane stratosphärische Bestimmung von Methan und
Wasser während des Ballonabstiegs. Bestimmt man die optische Auflösung des Spek-
trometers aus der Standardabweichung des Residuums zwischen Messsignal und
Kurvenanpassung (1s), so erhält man beispielsweise für die 50 hPa-Proflle für H2O
eine kleinste nachweisbare Absorption MDA (Minimum Detectable Absorbance)
von 5.10 4 OD und für CH4 von 6—10“5 OD.Vergleicht man die im zweiten Expe-
riment gewonnen Daten mit älteren Messungen an gleicher Stelle und gleicher
Jahreszeit, so liegt eine gute Übereinstimmung vor, die auf einen erhöhten Wasser-
eintrag in die Stratosphäre hin deuten.
Die Entwicklung effizienter und hochempfindlicher Nachweisverfahren für
Tumormarker zur Früherkennung und Verlaufskontrolle von Krebserkrankungen
stellt eine der größten Herausforderungen der molekularen Diagnostik dar. Hierbei
ist die Entwicklung von Fluoreszenzsonden zum In-situ Nachweis von molekularen
Zielstrukturen in Lösung mittels Fluoreszenzspektroskopie vielversprechend. Diese
erlaubt, durch den Einsatz von NIR Lasern als Anregungsquelle in konfokalen
Mikroskopen, den Nachweis auf Einzelmolekül-Niveau. Neben der empfindlichen
Detektionstechnik ist das Design der Fluoreszenzsonde bei der Entwicklung eines
neuen Testsystems maßgebend. In der Forschungsstelle konnten zwei neue Test-
systeme in klinisch relevanten Proben realisiert werden, die beide auf Peptidsonden
mit einem chemisch gekoppelten NIR aktiven Oxazinfarbstoff (MR121) beruhen.
In beiden Systemen nimmt der Fluoreszenzfarbstoff durch hydrophobe Wechsel-
wirkungen eine Konformation an, die zu einer Nachbarschaft zu der Aminosäure