Dansk infrarød mega-lyskilde skal finde sygdomme i udåndingsluft

Mere lys giver flere og bedre oplysninger.

Det er nogenlunde rationalet hos forskere fra Aarhus Universitet, DTU Fotonik og NKT Photonics, der er i gang med at udvikle en laser, som er 100.000 til 1.000.000 gange stærkere end en konventionel lyskilde.

Laseren skal bruges til hurtigere og mere præcist at analysere molekyler fra eksempelvis et sygdomsforløb, en forureningskilde eller en urenhed i fødevarer.

Sådan kommer den færdige, kraftige laser til at se ud. Bagerst er et eksempel på dens potentiale til billeddannelse af biologisk materiale. Foto: NKT Photonics Illustration: NKT Photonics

Alle molekyler har nemlig et helt karakteristisk fingeraftryk, der kan aflæses gennem det infrarøde lys, som en prøve absorberer.

Imidlertid findes der i dag ikke lyskilder, der både er lysstærke og samtidigt dækker hele det infrarøde område.

»Der er et 1:1-match mellem absorptionen af infrarødt lys og de stoffer en prøve indeholder. Så med en kraftig lyskilde kan man udvikle helt nye analysemetoder, hvor vi både kan identificere de enkelte molekyler og samtidigt lave afbildninger,« siger professor Søren Keiding fra Kemisk Institut på Aarhus Universitet.

Man anvender allerede infrarødt lys til analyser og mikroskopi i dag, men anvendelsesmulighederne er begrænsede af, at de gængse lyskilder er meget svage.

»Så man skal have et meget specialiseret instrument med meget følsomme detektorer, for at man kan lave infrarød spektroskopi. Og de maskiner, der findes i dag, kan enten ikke dække et stort område eller er meget dyre,« siger han.

Real-time analyse af udåndingsluft

Parterne i projektet 'Se det usynlige - ny infrarød laserteknologi' udnytter en helt ny supercontinuums-laserteknologi, hvor en meget kraftig laser spektralt bredes ud i en såkaldt ikke-lineær fiber.

»Fordelen er, at der kommer rigtig meget lys ud, og der kommer lys i alle spektrets farver i den infrarøde del af spektret. Så potentielt set er vi i gang med at udvikle en lyskilde, der er meget kraftigere end konventionelle infrarøde lyskilder, samtidigt med, at den er meget mere simpel,« siger Søren Keiding, der fortæller, at en prototype allerede står færdig i kælderen under universitetet - klar til at demonstrere de forskellige anvendelsesområder.

Almindelige fibermaterialer dur ikke i det infrarøde område, fordi de absorberer lyset. I projektet anvendes derfor et for Danmark helt nyt fibermateriale, de såkaldte bløde glasser. Denne type lyskilde kan dels forbedre de infrarøde målinger, man ser i dag (som for eksempel analyse af hudkræft), dels give mulighed for helt nye typer målinger, som for eksempel real-time analyse af udåndingsluft til undersøgelse af en persons sundhedstilstand.

For NKT Photonics, der er den kommercielle partner i projektet, er det en mulighed for at komme foran på IR laser-markedet, der ifølge projektleder Lasse Leick får en årlig vækst på 30 procent.

»Vi mener, at kombinationen af kraftigt og bredbåndet lys fylder et hul i dette marked, fordi det vil muliggøre helt nye målinger inden for kemisk og biologisk analyse, som for eksempel til måling af luftforurening i byerne,« siger han.

»Imidlertid er projektet så teknisk vanskeligt og risikabelt, at vi ikke ville have startet det uden Højteknologifonden, DTU og AU som fødselshjælpere,« slår Lasse Leick fast.

Fakta om projektet - Se det usynlige:

Varighed: 3 år
Budget: 30 mio. kr., heraf 15 mio. kr. fra Højteknologifonden
Parter: NKT Photonics A/S, DTU Fotonik, AU - NATUR, Kemisk Institut

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Julie, Du bør ikke skrive sådan en artikel uden at beskrive, hvad "bløde glasser" er for noget. Hvorfor spurgte du ikke Lasse Leick?

På Wikipedia står der ikke noget. Men jeg fandt dog dette:

Borosilicate is referred to as "hard glass" and has a higher melting point than "soft glass" which is used in glassblowing formed in large furnaces

Men det kan næppe være det sidstnævnte, som må være almindeligt glas.

  • Søren
  • 0
  • 0

Problemet med almindeligt silika glas er, at det har meget stor absorption over 2 µm. Man skal derfor bruge en type glas der kan guide i mid-IR området, og her kommer de bløde glasser ind.

Teknologien er stadigvæk så ny ,at der ikke er enighed om hvilken type glas, som er bedst. Vi arbejder derfor både med ZBLAN, tellluride og chalcogenid glasser for at finde den bedste løsning til vores bredbåndskilde

  • 0
  • 0

Tak for den uddybning! Jeg vidste godt, at det måtte have noget at gøre med absorbansen i det infrarøde område, så det er interessant at høre, at der findes glasser med de egenskaber.

  • Søren
  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten