ISBN 9783843923392

978-3-8439-2339-2, Reihe Ingenieurwissenschaften

Thomas Rothe
Winkel- und spektral aufgelöste Streulichtuntersuchungen an mikroskopischen Partikeln, Zellkernen und Zellen

121 Seiten, Dissertation Universität Ulm (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Biophotonik ist ein ständig wachsendes Forschungsgebiet, das besonders in den letzten Jahrzehnten enorm an Bedeutung gewonnen hat. In der Medizin wird die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie sowohl für therapeutische als auch für diagnostische Zwecke genutzt. Daher ist in der biomedizinischen Optik bei der Anwendung von Licht das Verständnis der Lichtausbreitung im Gewebe zwingend erforderlich.

In dieser Arbeit wurde ein neues Messsystem für winkel- und spektral aufgelöste Streulichtuntersuchungen an mikroskopischen Proben entwickelt und validiert. Damit ist es zum Beispiel möglich, das von einer einzelnen Zelle bzw. einem einzelnen Zellkern gestreute Licht in verschiedenen Auflösungsmodi zu messen.

Im Fall der winkelaufgelösten Streulichtmikroskopie wird die Probe monochromatisch beleuchtet und das von der Probe gestreute Licht winkelaufgelöst in der Fourier-Ebene detektiert. Für die spektral aufgelösten Messungen wird das Streuobjekt direkt mit einer breitbandigem Lichtquelle beleuchtet. Ein Spektrometer detektiert das gestreute Licht in einer vergrößerten Bildebene der Probe. Durch Einfügen eines Linearpolarisator in den Detektionspfad kann das Streulicht in Abhängigkeit vom Polarisationszustand gemessen werden.

Der Versuchsaufbau wurde durch den Vergleich von Messungen an Referenzproben mit Berechnungen an theoretischen Modellen evaluiert. Streulichtuntersuchungen an biologischen Proben haben gezeigt, dass hier für die Beschreibung der Lichtstreuung numerische Verfahren herangezogen werden müssen.