Kleinste Ver­un­rei­ni­gun­gen kön­nen große Aus­wir­kun­gen haben. Infra­rot-Spek­tro­sko­pie kann win­zige Spu­ren unter­schied­li­cher Stoffe nach­wei­sen. Neues Chris­tian Dopp­ler-Labor an TU Wien soll diese Tech­ni­ken nun wei­ter entwickeln. 

Bereits aller­kleinste Ver­un­rei­ni­gun­gen kön­nen große Aus­wir­kun­gen nach sich zie­hen. Das gilt etwa in der Arz­nei­mit­tel­pro­duk­tion oder auch bei der Suche nach Umwelt­schad­stof­fen. Eine extrem leis­tungs­fä­hige Tech­nik, mit der man win­zige Men­gen vie­ler ver­schie­de­ner Stoffe nach­wei­sen kann, ist die Infrarotspektroskopie. 

Die TU Wien will diese Tech­no­lo­gien nun deut­lich erwei­tern und eröff­net dazu ein neues Chris­tian Dopp­ler Labor (CD-Labor). Ange­wand­ter For­schungs­schwer­punkt ist die Ent­wick­lung von hoch­mo­der­nen Infra­rot-Quel­len für bes­sere Mess­tech­ni­ken und Daten­aus­wer­tungs-Metho­den. Wirt­schafts­part­ner beim neuen Labor sind Bax­alta Innovations/​Takeda, Era­ly­tics und DRS Day­light Solu­ti­ons und dazu wie gewohnt das Bun­des­mi­nis­te­rium für Arbeit und Wirt­schaft (BMAW).

Hoch­mo­derne Infra­rot-Quel­len für bes­sere Messtechniken
„Viele medi­zi­ni­sche Pro­dukte sind zuneh­mend auf kom­plexe Bio­mo­le­küle ange­wie­sen. Die in die­sem neuen CD-Labor erforsch­ten neuen Mess­an­sätze basie­ren auf Infra­rot-Laser­spek­tro­sko­pie und ermög­li­chen die Echt­zeit­über­wa­chung der zugrun­de­lie­gen­den Pro­duk­ti­ons­pro­zesse“, erläu­tert Mar­tin Kocher, Bun­des­mi­nis­ter für Arbeit und Wirt­schaft. Auch für die kon­ven­tio­nelle Che­mie, die Phar­ma­zie und das Trink­was­ser­ma­nage­ment sind die For­schungs­er­geb­nisse rele­vant“, ergänzt Kocher.

„Mole­küle reagie­ren auf unter­schied­li­che Weise auf Infra­rot­strah­lung“, sagt Georg Ramer vom Insti­tut für Che­mi­sche Tech­no­lo­gien und Ana­ly­tik der TU Wien. „Sie kön­nen Infra­rot­strah­lung ganz bestimm­ter Wel­len­län­gen absor­bie­ren, andere Wel­len­län­gen hin­ge­gen nicht. Und umge­kehrt reagiert ein ande­res Mole­kül auf andere Infra­rot-Wel­len­län­gen. Unter­schied­li­che Mole­küle haben gewis­ser­ma­ßen einen unter­schied­li­chen Infra­rot-Fin­ger­ab­druck, und daran kön­nen wir sie unter­schei­den“, erklärt Ramer.

Indus­tri­elle Anwen­dun­gen von Pharma bis Umwelttechnik 
Ope­ra­tiv muss eine Probe mit Infra­rot­strah­lung unter­schied­li­cher Wel­len­län­gen beleuch­tet wer­den, um sodann zu mes­sen, wel­che Wel­len­län­gen absor­biert wer­den und wel­che Wel­len­län­gen unge­hin­dert durch die Probe hin­durch­ge­lan­gen. Das ergibt eine hohe Prä­zi­sion, ob sich eine gesuchte Sub­stanz in der Probe befin­det oder nicht. „Rasch erge­ben sich wich­tige Infor­ma­tio­nen – nicht nur über die Inhalts­stoffe der Probe, son­dern auch wei­ter­füh­rend, etwa, wie bestimmte Pro­te­ine gefal­tet sind. Und all das ist mög­lich, ohne die Probe zu beschä­di­gen“, so Ramer. Hilf­reich ist diese hoch­prä­zise Tech­nik über­all dort, wo in der Indus­trie schnell Infor­ma­tio­nen über die che­mi­sche Zusam­men­set­zung einer Probe benö­tigt wer­den. Das gilt für die Phar­ma­in­dus­trie, um kon­ti­nu­ier­lich den kor­rek­ten Ablauf der Pro­duk­tion und die hohe Rein­heit des Pro­dukts zu über­prü­fen. Auch für die Umwelt­ana­ly­tik ist die Tech­ni­kopti­mal geeig­net, etwa für die Detek­tion win­zi­ger Spu­ren orga­ni­scher Ver­un­rei­ni­gun­gen im Was­ser, so die TU-Experten.