01.10.2020
Titelblatt: Analytical and Bioanalytical Chemistry

Im Sonderband „Female Role Models in Analytical Chemistry“ stellen BAM-Wissenschaftler*innen Kalibrierbeads für fluoreszenzbasierte Messmethoden vor

Quelle: BAM, Fachbereich Biophotonik

Alle fluoreszenzbasierten Analysenmethoden generieren Signale, die sowohl proben- als auch instrumentspezifische Beträge enthalten. Dies erschwert die Vergleichbarkeit von Messdaten, die mit verschiedenen Messsystemen aufgenommen wurden. Dies gilt auch für fluoreszenzbasierte Techniken wie Fluoreszenzmikroskopie und Durchflusszytometrie, die zu den am häufigsten eingesetzten Analysemethoden in den Lebenswissenschaften, der medizinischen Diagnostik und der pharmakologischen Forschung gehören. Gerade diese Anwendungen erfordern eine regelmäßige Gerätekalibrierung und Funktionskontrolle als Voraussetzung für zuverlässige, vergleichbare und quantitative Messergebnisse. Daher wächst weltweit, nicht nur im akademischen Bereich sondern besonders auch von Standardisierungsorganisationen das Interesse, die Vergleichbarkeit von Fluoreszenzmessdaten zu verbessern.

Vor diesem Hintergrund haben sich drei BAM-Wissenschaftlerinnen aus dem Fachbereich Biophotonik mit der Entwicklung von partikulären Kalibierstandards und Referenzmaterialien für Fluoreszenztechniken beschäftigt. Hierfür wurden Polymerpartikel mit spektralen Fluoreszenzstandards aus dem BAM Calibration Kit Spectral Fluorescence Standards F001-F005 beladen, die für die Ermittlung der wellenlängenabhängigen spektralen Empfindlichkeit von Fluoreszenzmesssystemen wie Spektrometern und Mikrotiterplattenauslesegeräten entwickelt und zertifiziert wurden. Um den relevanten sichtbaren Wellenlängenbereich von 400-800 nm abzudecken, wurden zwei neue, langwellig emittierende Farbstoffe identifiziert und ergänzt. So konnte ein Set von Kalibrierpartikeln für den UV/VIS/NIR-Spektralbereich erhalten werden, der zur Charakterisierung und Korrektur von instrumentspezifischen Beiträgen beispielsweise von Fluoreszenzmikroskopen und Durchflusszytometern eingesetzt werden kann.

Die Ergebnisse der Arbeiten wurden in der wissenschaftlichen Zeitschrift „Analytical & Bioanalytical Chemistry“ veröffentlicht. Der Fachartikel ist einer von 62 ausgewählten Beiträgen in einem Sonderband „Female Role Models in Analytical Chemistry“, der die Sichtbarkeit von Wissenschaftlerinnen in der Bio- und Materialanalyse in den Fokus stellt.

Mit diesen fluoreszenten Polymerpartikeln und weiteren fluoreszenten Nanopartikeln kann das Sortiment der optischen Referenzmaterialien der BAM, welches die Fluoreszenzstandards F001-F005, ein Multiemitterglas, und ab Herbst 2020 12 Quantenausbeutestandards beinhaltet, erweitert werden.

Fluorescence calibration standards made from broadband emitters encapsulated in polymer beads for fluorescence microscopy and flow cytometry
Katrin Hoffmann, Nithiya Nirmalananthan-Budau, Ute Resch-Genger
veröffentlicht in Analytical & Bioanalytical Chemistry, Vol. 412, pages 6499 - 6507, 2020.
BAM Fachbereich Biophotonik