DE10101576B4 - Optical sensor and sensor field - Google Patents

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Abstract

Optischer Sensor, zur Bestimmung zumindest eines Parameters in einer Probe, mit einem auf den Parameter ansprechenden Indikatormaterial (in 1) kurzer Abklingzeit und einem auf den Parameter nicht ansprechenden Referenzmaterial (in 1) langer Abklingzeit zur Erfassung eines den zu bestimmenden Parameter anzeigenden Meßsignals auf der Basis der gemeinsam erfaßten Lumineszenzenantworten des Indikator- und Referenzmaterials, wobei das Indikatormaterial und das Referenzmaterial in einer Sensorschicht (1) auf einem gemeinsamen Träger (3) immobilisiert sind, wobei die zur Probe weisende Seite der Sensorschicht (1) von einer Abdeckschicht (5) abgedeckt ist, die einen Kontakt zwischen dem Indikatormaterial und der Probe erlaubt, jedoch für das zur Erregung des Indikator- und Referenzmaterials verwendete Licht im wesentlichen undurchlässig ist, und wobei zur Messung des pH-Wertes oder von Chlorid oder anderen lonen die Abdeckschicht (5) eine für in der Probe gelöste Substanzen permeable und ionenpermeable Hydrogelschicht ist, die hydrophiles Polyurethan oder/und Poly-Hydroxyethylmethacrylat oder/und Ruß enthält.An optical sensor for determining at least one parameter in a sample with an indicator material (1) of short decay time and a non - responsive reference material (1) of a long decay time for detecting a measurement signal indicative of the parameter to be determined Base of the jointly detected luminescence responses of the indicator and reference material, the indicator material and the reference material being immobilized in a sensor layer (1) on a common carrier (3), the sample-facing side of the sensor layer (1) being covered by a cover layer (5). which permits contact between the indicator material and the sample, but is substantially impermeable to the light used to excite the indicator and reference material, and wherein the cover layer (5) is used to measure the pH or chloride or other ions. a substance dissolved in the sample permeable and unreacted dionenpermeable hydrogel layer containing hydrophilic polyurethane or / and poly-hydroxyethyl methacrylate and / or carbon black.

Description

Die Erfindung betrifft einen intern referenzierten optischen Sensor zur Bestimmung zumindest eines Parameters in einer Probe mit einem auf den Parameter ansprechenden Indikatormaterial kurzer Abklingzeit und einem auf den Parameter nicht ansprechenden Referenzmaterial langer Abklingzeit zur Erfassung eines den zu bestimmenden Parameter anzeigenden Meßsignals auf der Basis der gemeinsam erfaßten Lumineszenzantworten von Indikator- und Referenzmaterial.The invention relates to an internally referenced optical sensor for determining at least one parameter in a sample with a short decay time indicator material responsive to the parameter and a long decay time reference material for detecting a measured signal indicative of the parameter to be determined on the basis of the jointly detected one Luminescence responses of indicator and reference material.

Der optische Senor benutzt ein Meßprinzip, welches die optische, insbesondere fluorometrische, Bestimmung verschiedener chemischer, physikalischer und biologischer Parameter mit Hilfe von z. B. zeitaufgelösten und Phasenmodulationstechniken ermöglicht. Hierbei wird z. B. die Summe aus den Lumineszenzsignalen des Indikatormaterials kurzer Abklingzeit und des Referenzmaterials langer Abklingzeit (mindestens einige hundert Nanosekunden) gemessen. Während die langlebige Lumineszenz vom den Parameter bestimmenden Analyten nicht beeinflusst wird, verändert sich die Intensität des hiermit coimmobilisierten Indikatormaterials kurzer Abklingzeit in Abhängigkeit von der jeweiligen Analytkonzentration. Da die durch Phasenmodulationstechniken ermittelte Phasenverschiebung zwischen den Lumineszenzantworten von Indikator- und Referenzmaterial nur vom Verhältnis der Intensitätsanteile der beiden Materialien abhängig ist, spiegelt sich darin direkt die Intensität der Lumineszenzantwort des Indikatormaterials wider. Man erhält somit eine interne Referenzierung der Signalintensität der Leuchtstoffe, so dass man im Prinzip mit einer einzigen Erregungslichtquelle und einem einzigen Photodetektor auskommt.The optical sensor uses a measuring principle, which is the optical, in particular fluorometric, determination of various chemical, physical and biological parameters using z. B. Time-resolved and phase modulation techniques allows. This z. For example, the sum of the luminescence signals of the short cooldown indicator material and the long cooldown reference material (at least a few hundred nanoseconds) is measured. While the long-lived luminescence is not influenced by the analyte determining the parameter, the intensity of the coimmobilized indicator material of short cooldown changes depending on the respective analyte concentration. Since the phase shift between the luminescent responses of indicator and reference material determined by phase modulation techniques only depends on the ratio of the intensity fractions of the two materials, this directly reflects the intensity of the luminescence response of the indicator material. Thus, one obtains an internal referencing of the signal intensity of the phosphors, so that one manages in principle with a single excitation light source and a single photodetector.

Unter der Voraussetzung, dass die Verteilung von Indikator- und Referenzmaterial beim Herstellungsprozess konstant gehalten wird, ist die Phasenverschiebung ausschließlich von der Konzentration des zu bestimmenden Parameters abhängig, während Schwankungen im optoelektronischen System, Verlusten in Lichtleitern, welche den Sensor mit der Erregungslichtquelle und dem Photodetektor verbinden, und den optischen Eigenschaften der Probe, das Signal nicht beeinflussen.Provided that the distribution of indicator and reference material in the manufacturing process is kept constant, the phase shift is dependent exclusively on the concentration of the parameter to be determined, while variations in the optoelectronic system, losses in optical fibers, the sensor with the excitation light source and the photodetector connect, and do not affect the optical properties of the sample, the signal.

Details dieses Meßprinzips und Ausführungsbeispiele sind in der DE 197 33 341.9 , der hierauf aufbauenden DE 198 29 657.6 sowie der korrespondierenden PCT/EP/98/04779 beschrieben und gezeigt, deren vollständiger Offenbarungsinhalt unter Bezugnahme hierin aufgenommen wird.Details of this measurement principle and exemplary embodiments are in the DE 197 33 341.9 who is building on this DE 198 29 657.6 as well as the corresponding one PCT / EP / 98/04779 and the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

Das zum Erregen von Indikator- und Referenzmaterial benutzte Licht könnte jedoch Substanzen in der Probe nachteilig beeinflussen, so dass die Meßgenauigkeit des Sensors abnimmt, z. B. dadurch, dass die zu messenden Substanzen selbst durch das Licht verändert werden oder die Substanzen selbst zu unerwünschter Lumineszenz angeregt werden. Von besonderer Wichtigkeit ist dies bei der Messung von Körperflüssigkeiten, z. B. Blut, insbesondere der sog. ”critical care analytes”, wie etwa pH, O2, CO2, Natrium, Kalium, Calcium, Chlorid, Lithium, Magnesium und dgl., oder Kulturmedien.However, the light used to excite indicator and reference material could adversely affect substances in the sample so that the measurement accuracy of the sensor decreases, e.g. B. in that the substances to be measured are even changed by the light or the substances themselves are excited to unwanted luminescence. This is of particular importance in the measurement of body fluids, e.g. As blood, in particular the so-called. "Critical care analytes", such as pH, O 2 , CO 2 , sodium, potassium, calcium, chloride, lithium, magnesium and the like., Or culture media.

Die DE 195 48 922 A1 zeigt einen optischen Sensor zur Bestimmung zumindest eines Parameters in einer Probe, mit einem auf den Parameter ansprechenden Indikatormaterial kurzer Abklingzeit und einem auf den Parameter nicht ansprechenden Referenzmaterial langer Abklingzeit zur Erfassung eines den zu bestimmenden Parameter anzeigenden Meßsignals auf der Basis der gemeinsam erfaßten Lumineszenzantworten des Indikator- und Referenzmaterials, wobei das Indikatormaterial und das Referenzmaterial in einer Sensorschicht auf einem gemeinsamen Träger immobilisiert sind. Dort sind sowohl eine Ausführung als Zweischicht-Sensor (mit einer separaten, temperatursensitiven Schicht und einer chemisch sensitiven Schicht) als auch eine Ausführung, wo der Temperaturindikator und der chemische Indikator in der gleichen festen Matrix immobilisiert sind (Einschicht-Sensor) beschrieben. Der optische Temperatursensor enthält auch eine optische Abschirmung, die in jener Schicht enthalten ist, in der der temperatursensitive Sensor vorliegt.The DE 195 48 922 A1 10 shows an optical sensor for determining at least one parameter in a sample, with a short decay time indicator material responsive to the parameter and a long decay time non-responsive reference material for detecting a measurement signal indicative of the parameter to be determined based on the jointly detected luminescent responses of the indicator - And reference material, wherein the indicator material and the reference material are immobilized in a sensor layer on a common carrier. Both an embodiment as a two-layer sensor (with a separate, temperature-sensitive layer and a chemically sensitive layer) and an embodiment where the temperature indicator and the chemical indicator are immobilized in the same solid matrix (single-layer sensor) are described there. The optical temperature sensor also includes an optical shield included in the layer in which the temperature-sensitive sensor is present.

Die WO 95/10766 A1 zeigt einen optischen Sensor, wo eine opake Deckschicht die Sensormatrix auf der von der Faser wegweisenden Seite bedeckt und die Faser mit dem Lichtanregungssystem verbunden ist.The WO 95/10766 A1 shows an optical sensor where an opaque cap layer covers the sensor array on the side facing away from the fiber and the fiber is connected to the light excitation system.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem optischen Sensor der eingangs genannten Art die Meßgenauigkeit zu erhöhen.The object of the invention is therefore to increase the measurement accuracy in an optical sensor of the type mentioned.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein optischer Sensor nach Anspruch 1 und 2 vorgeschlagen.To solve the problem, an optical sensor according to claim 1 and 2 is proposed.

Diese Abdeckschicht verhindert, dass das Erregungslicht zur Probe selbst gelangt, und dass die Probe selbst Licht an den Detektor zurückschickt. Dies erhöht die Meßgenauigkeit des Sensors und damit des gesamten Meßsystems.This capping layer prevents the excitation light from reaching the sample itself, and the sample itself sends light back to the detector. This increases the accuracy of the measurement of the sensor and thus of the entire measuring system.

Bevorzugt handelt es sich bei der Abdeckschicht um eine pigmentierte Polymerschicht, etwa mittels Ruß oder Metalloxid, z. B. Eisenoxid- oder Titandioxid. The covering layer is preferably a pigmented polymer layer, for example by means of carbon black or metal oxide, eg. B. iron oxide or titanium dioxide.

Wenn, gemäß Anspruch 1, der Sensor zur Messung des pH oder von Chlorid oder anderen Ionen ausgelegt ist, handelt es sich bei der Abdeckschicht um eine für in der Probe gefärbte Substanzen permeable und ionenpermeable Hydrogelschicht, die hydrophiles Polyurethan oder/und Poly-Hydroxyethyirnethacrylat(HEMA) oder/und Ruß enthält.When, according to claim 1, the sensor is designed for measuring the pH or of chloride or other ions, the covering layer is a substance which is permeable to the sample and dyed in the sample, which comprises hydrophilic polyurethane or / and poly-hydroxyethyl methacrylate ( HEMA) or / and carbon black.

Zur Messung von Gasen, wie etwa CO2, O2, wird gemäß Anspruch 2 eine für unter Normalbedingungen gasförmige Substanzen permeable und ionenpermeable Abdeckschicht aus Silikon oder Teflon verwendet. Falls ein weiterer Sensor zur Messung der Temperatur in einer Probe verwendet werden soll, in der sich Substanzen befinden, auf die das Indikatormaterial ansprechen würde, wird die Abdeckschicht für diese Substanzen undurchlässig gewählt.For the measurement of gases, such as CO 2 , O 2 , according to claim 2, a permeable and ion-permeable cover layer of silicone or Teflon is used for under normal conditions gaseous substances. If another sensor is to be used to measure the temperature in a sample containing substances to which the indicator material would respond, the covering layer will be opaque to these substances.

Falls der Sensor als Enzymoptode zur Erfassung eines enzymatisch zu bestimmenden Analyten verwendet werden soll, kann die Abdeckschicht von einer für den messenden Analyten spezifischen Enzymschicht überlagert sein, wie etwa Glukose-Oxidase zur Messung von Glukose oder Lactat-Oxidase zur Messung von Lactat.If the sensor is to be used as an enzyme optic for detecting an analyte to be determined enzymatically, the cover layer may be superimposed by an enzyme layer specific for the analyte of interest, such as glucose oxidase for measuring glucose or lactate oxidase for measuring lactate.

Bei der oben erwähnten Sensoranordnung der DE 197 33 341.9 und der DE 198 29 657.6 bzw. PCT/EP98/04779 wird nur ein einziger intern referenzierter Sensor beschrieben, mit dem dann nur ein einziger Parameter in einer Probe gemessen werden kann.In the above-mentioned sensor arrangement of DE 197 33 341.9 and the DE 198 29 657.6 respectively. PCT / EP98 / 04779 only a single internally referenced sensor is described, with which only a single parameter in a sample can be measured.

In vielen Fällen ist es aber erwünscht, in einem einzigen Meßvorgang mehrere unterschiedliche Parameter gleichzeitig zu messen, wie z. B. in Körperflüssigkeiten in medizinischen Anwendungen.In many cases, it is desirable to simultaneously measure several different parameters in a single measurement, such. B. in body fluids in medical applications.

Sollen mehrere verschiedene Parameter gleichzeitig gemessen werden können, kann unter Bildung eines Sensorfelds an dem Träger zusätzlich zumindest ein auf einen zweiten Parameter ansprechender zweiter optischer Sensor, z. B. der eingangs genannten Art, angebracht sein. Bei dem zweiten optischen Sensor kann es sich auch um einen sog. Abklingzeit-Sensor handeln, der auf den zweiten Parameter anspricht und dessen Indikatormaterial eine sich in Abhängigkeit von dem zweiten Parameter veränderliche Abklingzeit aufweist oder/und um einen Sensor, dessen Lumineszenzintensität sich in Abhängigkeit vom zweiten Parameter ändert. In beiden Fällen kann die Abdeckschicht sämtliche Sensoren des Sensorfelds oder zumindest zwei Sensoren davon gemeinsam abdecken.If a plurality of different parameters can be measured simultaneously, at least one second optical sensor responding to a second parameter may be additionally formed on the carrier, forming a sensor field on the carrier. B. of the type mentioned above, be appropriate. The second optical sensor may also be a so-called cooldown sensor which responds to the second parameter and whose indicator material has a cooldown which varies as a function of the second parameter and / or a sensor whose luminescence intensity is dependent changes from the second parameter. In both cases, the covering layer can cover all sensors of the sensor field or at least two sensors thereof together.

Eine bevorzugte Kombination besteht zum Beispiel darin, dass erste intern referenzierte Sensoren zur Messung des pH und des CO2-Partialdrucks und zweite, als Abklingzeitsensor ausgeführte Sensoren zur Messung von Sauerstoff und gegebenenfalls Temperatur zu einem Sensorfeld kombiniert sind.A preferred combination is, for example, that first internally referenced sensors for measuring the pH and the CO 2 partial pressure and second, designed as a cooldown sensor sensors for measuring oxygen and optionally temperature are combined to form a sensor array.

Das Indikatormaterial des zweiten Sensors kann so gewählt sein, dass dessen Abklingzeit im Bereich der Abklingzeit des Referenzmaterials des ersten Sensors liegt, wobei bevorzugt diese beiden Materialien identisch sind.The indicator material of the second sensor may be selected such that its decay time is in the range of the decay time of the reference material of the first sensor, wherein preferably these two materials are identical.

Man kann dann ein identisches Phasendetektionssystem zum Auswerten der Signale der intern referenzierten Sensoren sowie auch der Abklingzeitsensoren auf der Basis des identischen Phosphoreszenzfarbstoffs verwenden. Die gemessene Phasenverschiebung, als von jeweiligen Analyten abhängiger Meßparameter, beschreibt im Falle der intern referenzierten Sensoren das Intensitätsverhältnis zwischen der von der jeweiligen Analytkonzentration abhängigen Indikatorlumineszenz bzw. -fluoreszenz und der konstanten Lumineszenz bzw. Phosphoreszenz des Referenzmaterials, wie oben beschrieben.One can then use an identical phase detection system to evaluate the signals of the internally referenced sensors as well as the cooldown sensors based on the identical phosphorescent dye. In the case of internally referenced sensors, the measured phase shift, as measured parameters dependent on the respective analytes, describes the intensity ratio between the indicator luminescence or fluorescence dependent on the respective analyte concentration and the constant luminescence or phosphorescence of the reference material, as described above.

Im Falle der Abklingzeitsensoren korreliert die gemessene Phasenverschiebung mit der Abklingzeit des jetzt als Indikator fungierenden Phosphoreszenzfarbstoffs des Referenzmaterials und hängt ebenfalls von der Konzentration des von diesem Abklingzeitsensor zu messenden Analyten ab. Hierdurch ist es möglich, ein Feld oder Array von intern referenzierten Sensoren und Abklingzeitsensoren herzustellen, die alle mit dem identischen Meßsystem ausgelesen werden können.In the case of cooldown sensors, the measured phase shift correlates to the cooldown of the phosphorescent dye of the reference material, now acting as the indicator, and also depends on the concentration of the analyte to be measured by this cooldown sensor. This makes it possible to produce a field or array of internally referenced sensors and settling time sensors, all of which can be read out with the same measuring system.

Die Sensoren des Sensorfelds können auf einem gemeinsamen Träger kombiniert sein. Der Träger kann eine Folie, eine von der Probe zu durchströmende Kassette oder auch ein planer oder faserartiger Lichtleiter sein.The sensors of the sensor field can be combined on a common carrier. The carrier may be a foil, a cassette to be flowed through by the sample, or else a planar or fibrous light guide.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren gemäß Anspruch 23 zur Bestimmung eines Parameters einer Probe mittels eines optischen Sensors bzw. Sensorfelds. Hierbei wird das Zeit- oder Phasenverhalten oder die zeitliche Intensitätsänderung der Lumineszenzantworten des Indikatormaterials kurzer Abklingzeit und des Referenzmaterials langer Abklingzeit zur Bildung einer Referenzgröße für die Bestimmung des Parameters verwendet. Als Referenzgröße kann auch ein Verhältnis der beiden Lumineszenzintensitätsanteile des Indikatormaterials kurzer Abklingzeit und des Referenzmaterials langer Abklingzeit verwendet werden, welches unabhängig von der Gesamtintensität des Lumineszenzsignals ist. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Referenzgröße mit Hilfe einer zeitaufgelösten Messung ermittelt wird, wobei die Referenzgröße ein Verhältnis zwischen der Lumineszenzintensität während des Anregungsimpulses und der Lumineszenzintensität nach dem Ausschalten der Lichtquelle darstellt. The invention further relates to a method according to claim 23 for determining a parameter of a sample by means of an optical sensor or sensor field. In this case, the time or phase behavior or the temporal intensity change of the luminescence responses of the indicator material of short decay time and the reference material of long decay time is used to form a reference variable for the determination of the parameter. As a reference, a ratio of the two luminescence intensity components of the short decay time indicator material and the long decay time reference material may be used, which is independent of the total intensity of the luminescence signal. It is also possible for the reference variable to be determined with the aid of a time-resolved measurement, the reference variable representing a ratio between the luminescence intensity during the excitation pulse and the luminescence intensity after switching off the light source.

Bevorzugt werden die Luminophore der Sensoren des Sensorfelds durch eine einzige Lichtquelle gemeinsam erregt, und deren Lumineszenzantworten können von den jeweiligen Sensoren zugeordneten mehreren Detektoren erfaßt werden oder aber die Luminophore der Sensoren werden von mehreren jeweils zugeordneten Lichtquellen erregt und von einem einzigen Detektor gemeinsam erfasst.Preferably, the luminophores of the sensors of the sensor array are excited together by a single light source, and their luminescence responses can be detected by the respective sensors associated with multiple detectors or the luminophores of the sensors are excited by a plurality of respectively associated light sources and detected jointly by a single detector.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figur erläutert.The invention will now be explained with reference to embodiments with reference to the accompanying figure.

Bei dem intern referenzierten Sensor, der einzeln oder als Array bzw. Feld mehrerer solcher Sensoren auf gemeinsamen Träger angebracht ist, handelt es sich um Sensoren der in der DE 198 29 657 beschriebenen Sensortypen bzw. um Sensoren zum Nachweis von pH, Chlorid oder anderen Ionen, CO2 oder O2 und dgl., wie sie insbesondere im medizinischen Gebiet Anwendung finden. Die das Indikator- und Referenzmaterial enthaltende Sensorschicht ist in der Figur mit 1 bezeichnet und der Träger, auf dem die Sensorschicht befestigt ist, ist mit 3 bezeichnet. Dieser Träger 3 ist über einen nicht gezeigten Lichtleiter mit einer Lichtquelle und einem Fotodetektor eines fluorometrischen Meßgeräts verbunden. Bei den Lichtleitern kann es sich um planare Lichtleiter oder um Faseroptik handeln. Die Messung kann auch mit konventioneller Optik ohne Lichtleiter erfolgen. Die lichtundurchlässige Abdeckschicht ist in der Figur mit 5 bezeichnet. Die lichtundurchlässige Abdeckschicht 5 hat die Aufgabe, die Probe vor Wechselwirkung mit dem Anregungslicht zu schützen. Damit werden Verfälschungen des Meßsignals, wie sie z. B. durch in der Probe angeregte Untergrundfluoreszenz entstehen können, ausgeschlossen. Die Abdeckschicht 5 kann eine geschwärzte Polymerschicht sein, z. B. mit Ruß.The internally referenced sensor, which is mounted individually or as an array of a plurality of such sensors on a common carrier, are sensors of the DE 198 29 657 described sensor types or sensors for the detection of pH, chloride or other ions, CO 2 or O 2 and the like., As they are used in particular in the medical field. The sensor layer containing the indicator and reference material is shown in the figure 1 designated and the carrier on which the sensor layer is attached, is with 3 designated. This carrier 3 is connected via an optical fiber, not shown, with a light source and a photodetector of a fluorometric measuring device. The light guides can be planar light guides or fiber optics. The measurement can also be done with conventional optics without optical fibers. The opaque cover layer is in the figure with 5 designated. The opaque cover layer 5 The task is to protect the sample from interaction with the excitation light. Thus, distortions of the measurement signal as z. B. caused by excited in the sample background fluorescence excluded. The cover layer 5 may be a blackened polymer layer, for. With soot.

Soll der Sensor zur Messung des pH oder Chlorid oder anderen Ionen verwendet werden, wird für die Abdeckschicht 5 ein Polyurethanhydrogel oder Poly-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) vorgeschlagen. Soll CO2 oder O2 oder ein anderes Gas gemessen werden, wird für die Abdeckschicht Silikon oder Teflon vorgeschlagen. Soll die Temperatur gemessen werden, wird für die Abdeckschicht Polyacrylnitryl, Silikon oder Hydrogel vorgeschlagen.If the sensor is to be used to measure the pH or chloride or other ions, apply the cover layer 5 a polyurethane hydrogel or poly-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) is proposed. If CO 2 or O 2 or another gas is to be measured, silicone or Teflon is suggested for the cover layer. If the temperature is to be measured, polyacrylonitrile, silicone or hydrogel is proposed for the cover layer.

Der Sensor oder einer der Sensoren eines Array kann auch als Enzymoptode ausgeführt sein, etwa zur Messung von Glukose oder Lactat. In diesem Fall ist dann die Abdeckschicht 5 von einer Enzymschicht 7, z. B. Glukose-Oxidase oder Lactat-Oxidase, überlagert, die dann die notwendigen Signale an das eigentliche Sensormaterial 1 weitergibt. In der Figur ist diese Enzymschicht gestrichelt dargestellt.The sensor or one of the sensors of an array can also be embodied as an enzyme optode, for example for the measurement of glucose or lactate. In this case, then the cover layer 5 from an enzyme layer 7 , z. As glucose oxidase or lactate oxidase, superimposed, then the necessary signals to the actual sensor material 1 passes. In the figure, this enzyme layer is shown in dashed lines.

Die Signale der intern referenzierten Lumineszenzsensoren der eingangs genannten Art lassen sich mit identischen Meßsystemen auslesen, wie solche optische Sensoren, bei denen die Änderung der Abklingzeit der Meßparameter ist. Diese Meßsysteme basieren jeweils auf Phasenmodulationstechniken.The signals of the internally referenced luminescence sensors of the type mentioned above can be read with identical measuring systems, such as those optical sensors in which the change in the decay time of the measurement parameters. These measuring systems are each based on phase modulation techniques.

Die identischen Phosphoreszenzfarbstoffe, die in den intern referenzierenden Sensoren als langlebige Referenzluminophoren benutzt werden und hier von der Abdeckschicht 5 abgedeckt sind, können gleichzeitig auch als Lumineszenzindikator in Abklingzeitsensoren verwendet werden. Ein Beispiel hierfür ist der Rhutenium-tris-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin-Komplex. Eingebaut in eine Matrix aus Polyacrylnitryl ist dieser Farbstoff für alle potentiellen chemischen Bestandteile einer Probe nicht zugänglich und bildet somit einen idealen Referenzstandard für die intern referenzierten Sensoren. In dieser Umgebung wird seine Lumineszenzabklinzeit nur von der Temperatur der Probe beeinflusst und stellt damit eine idealen intern referenzierten Abklingzeit-Temperatursensor dar. Wird der Farbstoff hingegen in einem hydrophoben, gut gasdurchlässigen Polymer eingebaut, hängt seine Abklingzeit vom jeweiligen Gaspartialdruck der Probe ab. Damit ist ein solches Material ein intern referenzierter Gassensor, beispielsweise ein Sauerstoffsensor. Ein identisches Phasendetektionssystem kann zum Auslösen der Signale, sowohl von intern referenzierten Sensoren als auch Abklingzeitsensoren auf der Basis der identischen Phosphoreszenzfarbstoffe, benutzt werden. Die gemessene Phasenverschiebung als vom Analyten abhängiger Meßparameter, gemessen beispielsweise bei einer Modulationsfrequenz von 45 kHz, beschreibt im Falle der intern referenzierten Sensoren das Intensitätsverhältnis zwischen der von der jeweiligen Analytkonzentration abhängigen Indikatorfluoreszenz und der konstanten Phosphoreszenz des Referenzmaterials gemäß folgender Gleichung: cotΦ = Aflu·cotΦflu + Aflu/Aref·sinΦp∊ø The identical phosphorescent dyes used in the internally referencing sensors as long-lived reference phosphors, and here of the capping layer 5 can be simultaneously used as a luminescence indicator in cooldown sensors. An example of this is the ruthenium tris-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline complex. Built into a matrix of polyacrylonitrile, this dye is inaccessible to all potential chemical constituents of a sample and thus provides an ideal reference standard for the internally referenced sensors. In this environment, its luminescence decay time is affected only by the temperature of the sample and thus provides an ideal internally referenced cooldown temperature sensor. On the other hand, if the dye is incorporated in a hydrophobic, gas permeable polymer, its cooldown depends on the particular gas partial pressure of the sample. Thus, such a material is an internally referenced gas sensor, such as an oxygen sensor. An identical phase detection system can be used to trigger the signals from both internally referenced sensors and cooldown sensors based on the identical phosphorescent dyes. The measured phase shift as analyte-dependent measurement parameters, measured for example in a Modulation frequency of 45 kHz, describes in the case of internally referenced sensors, the intensity ratio between the dependent on the respective analyte concentration indicator fluorescence and the constant phosphorescence of the reference material according to the following equation: cotΦ = A flu cotφ flu + A flu / A ref · sinΦp εø

Im Falle der Abklingzeitsensoren korreliert die gemessene Phasenverschiebung mit der Abklingzeit des jetzt als Indikator fungierenden Phosphereszenzfarbstoffs und hängt ebenfalls von der Konzentration des zu messenden Analyten ab, gemäß folgender Gleichung: tanΦ = 2·Π·fmod·τ In the case of cooldown sensors, the measured phase shift correlates with the cooldown of the phosphorescent dye now acting as an indicator and also depends on the concentration of the analyte to be measured, according to the following equation: tanφ = 2 · Π · f mod · τ

Hierdurch ergänzen sich die intern referenzierten und Abklingsensoren auf ideale Weise miteinander. Es lässt sich damit ein Array von intern referenzierten Sensoren und Abklingzeitsensoren herstellen, die alle mit dem identischen Meßsystem ausgelesen werden können.As a result, the internally referenced and decay sensors complement each other ideally. It can be an array of internally referenced sensors and decay time sensors produce, all of which can be read with the same measurement system.

Die folgende Tabelle stellt eine Auswahl von Sensoren dar, die in einem solchen Array miteinander kombiniert werden können. Alle diese Sensoren werden mit einer sinusförmig modulierten Leuchtdiode angeregt, wobei die Modulationsfrequenz immer gleich bleibt, z. B. 45 kHz beträgt.The following table presents a selection of sensors that can be combined in such an array. All these sensors are excited with a sinusoidally modulated LED, the modulation frequency always remains the same, z. B. 45 kHz.

Das bevorzugte Array für diagnostische Blutanalysen besteht aus allen in der folgenden Tabelle aufgeführten Sensoren, mit Ausnahme von Temperatur und Glukose.The preferred array for diagnostic blood analyzes consists of all the sensors listed in the following table, with the exception of temperature and glucose.

Ein für Biotechnologie und Zellzucht bevorzugtes Array besteht aus Sensoren für die Parameter pH, pCO2, pO2 und Temperatur. Analyt Sensorschema Meßbereich Phasensignale pH-Wert DLR* 6–8 55–23° CO2 DLR* 1–50 Torr 22–45° Chlorid (Salinität) DLR* 10–600 mM 30–51° Sauerstoff Abklingzeit 1–300 Torr 58–33° Temperatur Abklingzeit 0–50°C 43–26° Glucose Abklingzeit 1–100 mM 33–58° *intern referenzierter Sensor der eingangs genannten ArtAn array preferred for biotechnology and cell culture consists of sensors for the parameters pH, pCO 2 , pO 2 and temperature. analyte sensor scheme Measuring range phase signals PH value DLR * 6-8 55-23 ° CO 2 DLR * 1-50 Torr 22-45 ° Chloride (salinity) DLR * 10-600 mM 30-51 ° oxygen cooldown 1-300 torr 58-33 ° temperature cooldown 0-50 ° C 43-26 ° glucose cooldown 1-100 mM 33-58 ° * internally referenced sensor of the type mentioned above

In der Figur ist mit dem Pfeil 9 das von der Lichtquelle durch einen Lichtleiter kommende Anregungslicht dargestellt und mit dem Pfeil 11 das Licht der Lumineszenzantworten von Indikator- und Referenzmaterial, welche durch diesen oder einen anderen Lichtleiter zum Photodetektor geleitet wird. Im Falle mehrerer Sensoren können die Sensoren nebeneinander voneinander getrennt auf dem Träger 3 angeordnet sein oder sie können auch vermischt vorliegen.In the figure is with the arrow 9 represented by the light source coming through an optical fiber excitation light and the arrow 11 the light of the luminescent responses of indicator and reference material which is directed through this or another optical fiber to the photodetector. In case of multiple sensors, the sensors can be side by side separated on the carrier 3 be arranged or they may also be present mixed.

Der hierin benutzte Begriff ”Probe” beinhaltet Verbindungen, Oberflächen, Lösungen, umweltrelevante Flüssigkeiten (Abwässer, Regenwasser, Trinkwasser, Flusswasser, Meerwasser), Industrieflüssigkeiten und biologische Flüssigkeiten (z. B. Blut, Blutplasma, Blutserum, Urin, Cerebrospinalflüssigkeit), Emulsionen, Suspensionen, Gemische, Zellkulturen, Fermentationskulturen, Zellen, Gewebe, Sekrete und/oder Derivate oder Extrakte davon.The term "sample" as used herein includes compounds, surfaces, solutions, environmentally relevant fluids (sewage, rainwater, drinking water, river water, seawater), industrial fluids, and biological fluids (eg, blood, blood plasma, blood serum, urine, cerebrospinal fluid), emulsions, Suspensions, mixtures, cell cultures, fermentation cultures, cells, tissues, secretions and / or derivatives or extracts thereof.

Der hierin auch benutzte Begriff ”Analyt” betrifft Elemente, Ionen, Verbindungen oder Salze, Dissoziationsprodukte, Polymere, Aggregate oder Derivate davon.As used herein, the term "analyte" refers to elements, ions, compounds or salts, dissociation products, polymers, aggregates or derivatives thereof.

Für die intern referenzierten Sensoren kommen z. B. in Frage:

  • – pH-Optoden mit Fluoreszeinderivaten als Indikator;
  • – pH-Optoden mit covalent gebundenen Hydroxipyren-trisolfonsäure als Indikator;
  • – Kohlendioxid-, Schwefelwasserstoff- und Ammoniumsensoren auf der Basis von Fluoreszinderivaten oder Rhodaminfarbstoffen als Indikator;
  • – optische Schwermetallsensoren auf der Basis von Fluareszenzlöschung;
  • – optische ionen-sensititive Sensoren zum Bestimmung von Calcium oder Magnesium mit PET-Indikatoren, wie etwa Calciumgrün, Calciumkarmesin- oder Furarot;
  • – Kationen-Sensoren zur Bestimmung von Natrium, Kalium, Lithium, Magnesium, Kalzium z. B. auf der Basis von PET-Naphtalimid-Indikatoren oder auch Zink, Blei, Barium, Cadmium, Quecksilber, Lanthan;
  • – Anionen-Sensoren auf der Basis von Fluoreszenzlöschung von Acrydin- und Bisacridin-Fluorophoren zum Erfassen von Chlorid, Bromid und Jodid;
  • – Anionen-Sensoren zur Messung von Chlorid, Bromid oder Nitrat auf der Basis von potential-empfindlichen Farbstoffen (wie etwa Rhodamine oder Styryl-Fluorophore);
  • – Kationen-Sensoren zur Messung von Kalium oder Natrium auf der Basis von potential-empfindlichen Farbstoffen;
  • – Sensoren mit fluorogenen Reaktanten zur Messung von Aminen, Aldehyden oder Alkoholen;
  • – Sensoren für Metabolite, wie Glukose, Laktat, Harnstoff, Kreatinin auf der Basis von fluorogenen Rezeptoren, beruhend auf Borsäurederivaten.
For the internally referenced sensors z. B. in question:
  • - pH optodes with fluorescein derivatives as indicator;
  • PH optodes with covalently bound hydroxypyrene trisulfonic acid as indicator;
  • - Carbon dioxide, hydrogen sulfide and ammonium sensors based on fluorescein derivatives or rhodamine dyes as an indicator;
  • - optical heavy metal sensors based on fluorescence quenching;
  • - optical ion-sensitive sensors for the determination of calcium or magnesium with PET indicators, such as calcium green, calcium carmine or furarot;
  • - Cation sensors for the determination of sodium, potassium, lithium, magnesium, calcium z. Based on PET naphthalimide indicators or zinc, lead, barium, cadmium, mercury, lanthanum;
  • - Anion sensors based on fluorescence quenching of acrydine and bisacridine fluorophores to detect chloride, bromide and iodide;
  • - Anion sensors for the measurement of chloride, bromide or nitrate on the basis of potential-sensitive dyes (such as rhodamine or styryl fluorophores);
  • - cation sensors for the measurement of potassium or sodium on the basis of potential-sensitive dyes;
  • - Sensors with fluorogenic reactants for the measurement of amines, aldehydes or alcohols;
  • - Sensors for metabolites, such as glucose, lactate, urea, creatinine based on fluorogenic receptors, based on boric acid derivatives.

Als Biosensoren für verschiedene Metabolite kommen z. B. in Frage:

  • – enzymatische Sensoren zum Erfassen von Glukose oder Lactat auf der Basis von Fluoreszez-pH-optoden als Wandlerschicht 7;
  • – enzymatische Sensoren zum Erfassen von Harnstoff oder Kreatinin auf der Basis einer Fluoreszenz-Ammonium-, pH oder Ammoniumoptode;
  • – einen mikrobiellen Sensor zur Messung des biologischen Sauerstoffbedarfs mit einem fluoreszenten pH-Sensor als Wandler;
  • – enzymatische Sensoren zur Bestimmung von Glukose oder anderen Substraten auf der Basis der Messung der intrinsischen Fluoreszenz der Enzyme oder involvierten co-Enzyme (wie etwa in NADH).
As biosensors for various metabolites come z. B. in question:
  • - Enzymatic sensors for detecting glucose or lactate on the basis of fluoresceence pH optodes as a transducer layer 7 ;
  • Enzymatic sensors for detecting urea or creatinine on the basis of a fluorescence ammonium, pH or ammonium optode;
  • - A microbial sensor for measuring the biological oxygen demand with a fluorescent pH sensor as a transducer;
  • Enzymatic sensors for the determination of glucose or other substrates on the basis of the measurement of the intrinsic fluorescence of the enzymes or co-enzymes involved (such as in NADH).

Als Biosensoren auf Affinitätsbasis kommen z. B. in Frage:

  • – Immunosensoren mit oberflächenimmobilisierten Antigenen oder Antikörpern und kompetitiver Bindung von fluorophor-markierten Antikörpern;
  • – Biosensoren zum Identifizieren und Quantifizieren von Oligo-Nukleotiden oder DNA-Strängen auf der Basis von kompetitiver Bindung von fluorophor-markierten Oligo-Nukleotiden;
  • – Biosensoren zum Identifizieren und Quantifizieren von Oligo-Nukleotiden oder DNA-Strängen mit eingelagerten Farbstoffen.
As biosensors on an affinity basis z. B. in question:
  • Immunosensors with surface immobilized antigens or antibodies and competitive binding of fluorophore-labeled antibodies;
  • Biosensors for identifying and quantifying oligo-nucleotides or DNA strands based on competitive binding of fluorophore-labeled oligonucleotides;
  • - Biosensors for identifying and quantifying oligo-nucleotides or DNA strands with incorporated dyes.

Typische Gebiete für die Anwendung der erfindungsgemäßen Sensoren und Sensorfelder sind:

  • – die Erfassung von Gasen, Elektrolyten und Metaboliten in Körperflüssigkeiten, wie etwa Blut, Serum, Plasma oder Urin,;
  • – zweidimensionale Abbildung chemischer Parameter (z. B. transcutane Anwendungen);
  • – diagnostische Bestimmung von Antikörpern, Antigenen und Oligo-Nukleotiden in Körperflüssigkeiten;
  • – faseroptische Erfassung in Geweben oder gesamten Organen von Mensch oder Tier;
  • – Immunoassays in durchsatzstarken Screening-Anwendungen;
  • – Online-Nahrungsmittelanalyse (Bestimmung von Frische oder
  • – Aufbewahrungsbedingungen);
  • – Nahrungsmittelanalyse (genetische Tests);
  • – Umweltanalytik (fluorometrische Bestimmung von Huminsäuren, Chlorophyll oder polyzyklischen aromatischen Kohlenwassestoffen (PAH));
  • – Kalibrationsfreie Erfassungssysteme zur Steuerung von Kulturierungsbedingungen in Bioreaktoren und Wachstumskammern;
  • – Mikroplates mit integrierten optischen chemischen Sensoren;
  • – Immunosensoren zum Erfassen von mikrobiologischer Kontamination.
Typical fields for the application of the sensors and sensor fields according to the invention are:
  • - the detection of gases, electrolytes and metabolites in body fluids such as blood, serum, plasma or urine;
  • - two-dimensional mapping of chemical parameters (eg transcutaneous applications);
  • - diagnostic determination of antibodies, antigens and oligo-nucleotides in body fluids;
  • - optical fiber detection in tissues or whole organs of humans or animals;
  • - immunoassays in high-throughput screening applications;
  • - Online food analysis (determination of freshness or
  • - storage conditions);
  • - food analysis (genetic testing);
  • - environmental analysis (fluorometric determination of humic acids, chlorophyll or polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH));
  • - Calibration-free detection systems for controlling culture conditions in bioreactors and growth chambers;
  • - Microplates with integrated optical chemical sensors;
  • - Immunosensors to detect microbiological contamination.

Claims (29)

Optischer Sensor, zur Bestimmung zumindest eines Parameters in einer Probe, mit einem auf den Parameter ansprechenden Indikatormaterial (in 1) kurzer Abklingzeit und einem auf den Parameter nicht ansprechenden Referenzmaterial (in 1) langer Abklingzeit zur Erfassung eines den zu bestimmenden Parameter anzeigenden Meßsignals auf der Basis der gemeinsam erfaßten Lumineszenzenantworten des Indikator- und Referenzmaterials, wobei das Indikatormaterial und das Referenzmaterial in einer Sensorschicht (1) auf einem gemeinsamen Träger (3) immobilisiert sind, wobei die zur Probe weisende Seite der Sensorschicht (1) von einer Abdeckschicht (5) abgedeckt ist, die einen Kontakt zwischen dem Indikatormaterial und der Probe erlaubt, jedoch für das zur Erregung des Indikator- und Referenzmaterials verwendete Licht im wesentlichen undurchlässig ist, und wobei zur Messung des pH-Wertes oder von Chlorid oder anderen lonen die Abdeckschicht (5) eine für in der Probe gelöste Substanzen permeable und ionenpermeable Hydrogelschicht ist, die hydrophiles Polyurethan oder/und Poly-Hydroxyethylmethacrylat oder/und Ruß enthält.Optical sensor for determining at least one parameter in a sample with an indicator material (in 1 ) short cooldown and a non - responsive reference material (in 1 ) long decay time for detecting a measurement signal indicative of the parameter to be determined on the basis of the jointly detected luminescence responses of the indicator and reference material, wherein the indicator material and the reference material in a sensor layer ( 1 ) on a common carrier ( 3 ) are immobilized, wherein the sample-facing side of the sensor layer ( 1 ) of a cover layer ( 5 ), which allows contact between the indicator material and the sample, but is substantially impermeable to the light used to excite the indicator and reference material, and wherein the cover layer (for measurement of pH or chloride or other ions) 5 ) is a permeable and ion-permeable hydrogel layer for substances dissolved in the sample which contains hydrophilic polyurethane and / or poly-hydroxyethyl methacrylate and / or carbon black. Optischer Sensor, zur Bestimmung zumindest eines Parameters in einer Probe, mit einem auf den Parameter ansprechenden Indikatormaterial (in 1) kurzer Abklingzeit und einem auf den Parameter nicht ansprechenden Referenzmaterial (in 1) langer Abklingzeit zur Erfassung eines den zu bestimmenden Parameter anzeigenden Meßsignals auf der Basis der gemeinsam erfaßten Lumineszenzenantworten des Indikator- und Referenzmaterials, wobei das Indikatormaterial und das Referenzmaterial in einer Sensorschicht (1) auf einem gemeinsamen Träger (3) immobilisiert sind, wobei die zur Probe weisende Seite der Sensorschicht (1) von einer Abdeckschicht (5) abgedeckt ist, die einen Kontakt zwischen dem Indikatormaterial und der Probe erlaubt, jedoch für das zur Erregung des Indikator- und Referenzmaterials verwendete Licht im wesentlichen undurchlässig ist, und wobei die Abdeckschicht (5) zur Messung von Gasen, wie CO2, O2, eine für unter Normalbedingungen gasförmige Substanzen permeable und ionenimpermeable Silikon- oder Teflonschicht ist.Optical sensor for determining at least one parameter in a sample with an indicator material (in 1 ) short cooldown and a non - responsive reference material (in 1 ) long decay time for detecting a measurement signal indicative of the parameter to be determined on the basis of the jointly detected luminescence responses of the indicator and reference material, wherein the indicator material and the reference material in a sensor layer ( 1 ) on a common carrier ( 3 ) are immobilized, wherein the sample-facing side of the sensor layer ( 1 ) of a cover layer ( 5 ), which allows contact between the indicator material and the sample, but is substantially impermeable to the light used to excite the indicator and reference material, and wherein the cover layer (14) 5 ) for measuring gases, such as CO 2 , O 2 , a permeable and ion-impermeable silicone or Teflon layer for gaseous substances under normal conditions. Optischer Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Messung von Parametern aus biologischen Flüssigkeiten, insbesondere Körperflüssigkeiten, wie etwa Blut, oder Kulturmedien ausgelegt ist, insbesondere zur Messung zumindest eines Parameters wie pH-Wert, O2, CO2, Natrium, Kalium, Calcium, Chlorid, Lithium, Magnesium oder eine Kombination davon.Optical sensor according to claim 1 or 2, characterized in that it is designed for the measurement of parameters from biological fluids, in particular body fluids, such as blood, or culture media, in particular for measuring at least one parameter such as pH, O 2 , CO 2 , Sodium, potassium, calcium, chloride, lithium, magnesium or a combination thereof. Optischer Sensor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht (5) für die zu messende, den Parameter bestimmende Substanz in der Probe durchlässig ist.Optical sensor according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the cover layer ( 5 ) is permeable to the parameter determining substance to be measured in the sample. Optischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht (5) geschwärzt ist.Optical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the covering layer ( 5 ) is blackened. Optische Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht (5) eine Polymerschicht ist, in die Pigmente, insbesondere Ruß oder Metalloxid, z. B. Eisenoxid oder Titandioxid, eingebettet sind.Optical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the covering layer ( 5 ) is a polymer layer into which pigments, in particular carbon black or metal oxide, for. As iron oxide or titanium dioxide are embedded. Optischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht (5) unter Bildung einer Enzymoptode von einer für die zu messende Substanz spezifischen Enzymschicht (7) überlagert ist, z. B. Glukose-Oxidase zur Messung von Glukose oder Lactat-Oxidase zur Messung von Lactat.Optical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the covering layer ( 5 ) to form an enzyme optode of an enzyme layer specific for the substance to be measured ( 7 ) is superimposed, z. As glucose oxidase for the measurement of glucose or lactate oxidase for the measurement of lactate. Optischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) ein zumindest teilweise transparenter Träger ist.Optical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier ( 3 ) is an at least partially transparent support. Optischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Bildung eines Sensorfelds an dem Träger (3) zumindest ein auf einen zweiten Parameter ansprechender zweiter optischer Sensor (in 1) angebracht ist, wobei der zweite optische Sensor (in 1) ausgeführt sein kann als ein optischer Sensor zur Bestimmung zumindest eines Parameters in einer Probe, mit einem auf den Parameter ansprechenden Indikatormaterial (in 1) kurzer Abklingzeit und einem auf den Parameter nicht ansprechenden Referenzmaterial (in 1) langer Abklingzeit zur Erfassung eines den zu bestimmenden Parameter anzeigenden Meßsignals auf der Basis der gemeinsam erfaßten Lumineszenzenantworten des Indikator- und Referenzmaterials, wobei das Indikatormaterial und das Referenzmaterial in einer Sensorschicht (1) auf einem gemeinsamen Träger (3) immobilisiert sind.Optical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that by forming a sensor field on the support ( 3 ) at least one responsive to a second parameter second optical sensor (in 1 ), the second optical sensor (in 1 ) may be embodied as an optical sensor for determining at least one parameter in a sample with an indicator material (in 1 ) short cooldown and a non - responsive reference material (in 1 ) long decay time for detecting a measurement signal indicative of the parameter to be determined on the basis of the jointly detected luminescence responses of the indicator and reference material, wherein the indicator material and the reference material in a sensor layer ( 1 ) on a common carrier ( 3 ) are immobilized. Optischer Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass von der Abdeckschicht (5) zumindest zwei der Sensoren gemeinsam abgedeckt sind.Optical sensor according to claim 9, characterized in that of the cover layer ( 5 ) at least two of the sensors are covered together. Optisches Sensorfeld zur Bestimmung einer Mehrzahl von Parametern in einer Probe mit zumindest einem ersten optischen Sensor nach Anspruch 1 oder 2, und mit zumindest einem auf einen zweiten Parameter ansprechenden zweiten optischen Sensor in der Sensorschicht (1).Optical sensor array for determining a plurality of parameters in a sample with at least one first optical sensor according to claim 1 or 2, and with at least one responsive to a second parameter second optical sensor in the sensor layer ( 1 ). Optisches Sensorfeld nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Indikatormaterial des zweiten Sensors eine sich in Abhängigkeit von dem zweiten Parameter veränderliche Abklingzeit oder/und eine sich in Abhängigkeit von dem zweiten Parameter veränderliche Lumineszenzintensität aufweist. Optical sensor array according to claim 11, characterized in that the indicator material of the second sensor has a dependent on the second parameter variable decay time and / or a variable depending on the second parameter luminescence intensity. Optisches Sensorfeld nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (in 1) ein auf den zweiten Parameter ansprechendes Indikatormaterial kurzer Abklingzeit und ein zugeordnetes, auf den Parameter nicht ansprechendes Referenzmaterial langer Abklingzeit zur Erfassung eines den zu bestimmenden Parameter anzeigenden Meßsignals auf der Basis der gemeinsam erfassten Lumineszenzantworten des Indikator- und Referenzmaterials aufweist.Optical sensor array according to claim 11 or 12, characterized in that the second sensor (in 1 ) has a short decay time indicator material responsive to the second parameter and an associated long decay time reference material not responsive to the parameter for detecting a measurement signal indicative of the parameter to be determined based on the collectively detected luminescent responses of the indicator and reference materials. Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auch der zweite Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist.Optical sensor array according to one of claims 11 to 13, characterized in that also the second sensor is designed according to one of claims 1 to 8. Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Indikatormaterial des zweiten optischen Sensors ein Lumineszenzfarbstoff, bevorzugt aus der Gruppe der lumineszierenden Übergangsmetallkomplexe mit Ru, Re, Os, Rh, Ir oder Pt als Zentralatom und α-Diiminliganden ausgewählt ist.Optical sensor array according to one of claims 11 to 14, characterized in that the indicator material of the second optical sensor is a luminescent dye, preferably selected from the group of luminescent transition metal complexes with Ru, Re, Os, Rh, Ir or Pt as the central atom and α-diimine ligands , Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Abklingzeitsensors die Abklingzeit oder/und die spektralen Eigenschaften des Indikatormaterials des zweiten Sensors im Bereich der Abklingzeiten oder der spektralen Eigenschaften des Referenzmaterials des ersten Sensors liegt oder liegen.Optical sensor array according to one of claims 11 to 15, characterized in that in the case of a cooldown sensor, the decay time and / or the spectral properties of the indicator material of the second sensor in the range of cooldowns or the spectral properties of the reference material of the first sensor or lie. Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor auf pH oder CO2 oder Chlorid oder Salinität anspricht.Optical sensor array according to one of claims 11 to 16, characterized in that the first sensor responds to pH or CO 2 or chloride or salinity. Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite optische Sensor ein Abklingzeitsensor zur Messung der Temperatur ist.Optical sensor array according to one of claims 11 to 17, characterized in that the second optical sensor is a cooldown sensor for measuring the temperature. Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite optische Sensor ein Abklingzeitsensor zur Messung eines Gases, bevorzugt O2 ist.Optical sensor array according to one of claims 11 to 18, characterized in that the second optical sensor is a cooldown sensor for measuring a gas, preferably O 2 . Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Messung von Parametern aus biologischen Flüssigkeiten, insbesondere Körperflüssigkeiten, wie etwa Blut, oder Kulturmedien ausgelegt ist, insbesondere zur Messung zumindest eines Parameters wie pH-Wert, O2, CO2, Natrium, Kalium, Calcium, Chlorid, Lithium, Magnesium oder eine Kombination davon.Optical sensor array according to one of claims 11 to 19, characterized in that it is designed for the measurement of parameters from biological fluids, in particular body fluids, such as blood, or culture media, in particular for measuring at least one parameter such as pH, O 2 , CO 2 , sodium, potassium, calcium, chloride, lithium, magnesium or a combination thereof. Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor einen pH-Sensor und einen CO2-Sensor umfasst, und dass der zweite Sensor einen O2-Abklingzeitsensor und gegebenenfalls einen Temperatur-Abklingzeitsensor umfasst.Optical sensor array according to one of claims 11 to 20, characterized in that the first sensor comprises a pH sensor and a CO 2 sensor, and that the second sensor comprises an O 2 -belling time sensor and optionally a temperature cooldown sensor. Optisches Sensorfeld nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren des Sensorfeldes auf einem gemeinsamen Träger (3) angeordnet sind.Optical sensor field according to one of claims 11 to 21, characterized in that the sensors of the sensor array on a common support ( 3 ) are arranged. Verfahren zur Bestimmung zumindest eines Parameters einer Probe, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor oder ein Sensorfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird.Method for determining at least one parameter of a sample, characterized in that an optical sensor or a sensor field according to one of the preceding claims is used. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Indikator- und Referenzmaterialien des Sensors oder der Sensoren durch eine einzige Lichtquelle gemeinsam erregt werden.A method according to claim 23, characterized in that the indicator and reference materials of the sensor or the sensors are excited together by a single light source. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung nur eine einzige Lichtquelle, jedoch mehrere den jeweiligen Sensoren zugeordnete Detektoren verwendet werden.A method according to claim 23 or 24, characterized in that for the measurement only a single light source, however, a plurality of the respective sensors associated detectors are used. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzantworten der Indikator- und Referenzmaterialien des Sensors oder der Sensoren durch einen einzigen Detektor gemeinsam erfaßt werden.A method according to claim 23, characterized in that the luminescence responses of the indicator and reference materials of the sensor or sensors are detected jointly by a single detector. Verfahren nach Anspruch 23 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung den jeweiligen Sensoren zugeordnete Lichtquellen, jedoch nur ein einziger Detektor verwendet werden.A method according to claim 23 or 26, characterized in that for the measurement of the respective sensors associated light sources, but only a single detector can be used. Verfahren nach Anspruch 24 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sensoren des Sensorfelds voneinander getrennt angeordnet sind und dass die Lichtquelle und der Detektor relativ zu dem Sensorfeld zwischen den einzelnen Sensoren bewegt werden. The method of claim 24 and 26, characterized in that the plurality of sensors of the sensor array are arranged separately from each other and that the light source and the detector are moved relative to the sensor field between the individual sensors. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht für den Sensor oder die Sensoren mit einer einzigen konstanten Frequenz moduliert wird, z. B. 45 Khz.Method according to one of claims 23 to 28, characterized in that the excitation light for the sensor or the sensors is modulated at a single constant frequency, for. B. 45 Khz.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200615A1 (en) * 2018-01-16 2019-07-18 Osram Gmbh Method for detecting a gas and gas detection system
DE102021102505A1 (en) 2020-12-21 2022-06-23 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Optochemical sensor and method for measuring luminescent analytes in a measuring medium

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133844B4 (en) * 2001-07-18 2006-08-17 Micronas Gmbh Method and device for detecting analytes
IE20030144A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-08 Univ Dublin City Improved optical sensors
DE10335114A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-17 Genpharmtox Biotech Ag Method and kit for determining the metabolic stability of test substances
DE102004051830B4 (en) 2004-10-25 2007-12-13 Roche Diagnostics Gmbh Multifunctional reference system for analyte determination by fluorescence
DE102006001642B4 (en) * 2006-01-11 2008-02-21 Sartorius Biotech Gmbh Oxygen sensor and measuring method
DE102006025470B4 (en) * 2006-05-30 2018-08-02 Airbus Defence and Space GmbH Fluorescence sensor for the detection of gas compositions
DE102007063440B4 (en) 2007-12-21 2011-02-17 Thomas Grimm Screening system for the implementation and direct analysis of biological, biochemical and chemical synthesis and reaction reactions
DE102008033214A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Method for optically determining a measured variable of a measuring medium
DE102009003971A1 (en) 2009-01-07 2010-07-08 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Optical sensor and device therewith and method for their production
EP2636751A3 (en) * 2009-03-20 2013-12-18 Roche Diagniostics GmbH Method for determining a body fluid
DE102009022545C5 (en) 2009-05-25 2022-01-20 Multivac Sepp Haggenmüller Se & Co. Kg Packaging machine with gas concentration measuring device
DE102009050448A1 (en) 2009-06-19 2011-12-08 Sartorius Stedim Biotech Gmbh A sensor device comprising an optical sensor, a container and a compartmentalizing means
DE102009036217A1 (en) 2009-08-05 2011-02-10 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Optical sensor with respect to the medium to be measured soluble layer and device so and method for their preparation
DE102009056417A1 (en) 2009-12-01 2011-06-09 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Sensor protection device
DE102010061182B4 (en) 2010-12-13 2013-02-07 Presens Precision Sensing Gmbh Sensor arrangement, method and measuring system for detecting the distribution of at least one variable of an object
CN102375066B (en) * 2011-09-20 2013-10-16 天津希恩思生化科技有限公司 Creatinine content detecting reagent and kit, and manufacturing and using methods of kit
JP2014534019A (en) 2011-10-31 2014-12-18 センテック アーゲーＳｅｎｔｅｃ ＡＧ APPARATUS FOR APPLYING SENSORS TO A MEASUREMENT SITE, SENSOR HEAD, APPLIANCE APPARATUS AND SENSOR KIT AND USING APPLICATION APPARATUS FOR OPTICAL MEASURING PHYSIOLOGICAL PARAMETERS
DE102011120844A1 (en) 2011-12-13 2013-06-13 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. Device for non-contact determination of gas content in hermetic sealed system of gas-filled multi-disc glazing, has detector for measuring fluorescence intensity of fluorescence dye provided in space between panes of multi-disc glazing
DE102011120845A1 (en) 2011-12-13 2013-06-13 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. Device for contactless determination of e.g. oxygen content in multi-pane system during production of e.g. vacuum insulation panel, has luminescent substances provided in gas-filled or low pressurized component or composite element
RU2653633C2 (en) 2012-03-01 2018-05-11 Конинклейке Филипс Н.В. Sensor for determining concentration of gas
DE102012104688A1 (en) 2012-05-30 2013-12-05 Hamilton Bonaduz Ag Optical sensor element
DE102012111686A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Hamilton Bonaduz Ag Chemically stable sensor
US10238321B2 (en) 2013-06-06 2019-03-26 Koninklike Philips N.V. Use of a barrier contact medium for chemo-chemo-optical sensors in transcutaneous applications
EP3003152B1 (en) 2013-06-06 2019-07-10 Koninklijke Philips N.V. Correction for osmotic pressure variations in chemo-optical sensor spots
WO2014195438A1 (en) * 2013-06-06 2014-12-11 Koninklijke Philips N.V. Conditioning of chemo-optical sensors for transcutaneous application
WO2015104184A1 (en) 2014-01-07 2015-07-16 Koninklijke Philips N.V. Reducing non-reversible cross sensitivity for volatile acids or bases in chemo-optical sensor spots
JP6020513B2 (en) 2014-05-29 2016-11-02 横河電機株式会社 Cell culture bag and method for producing cell culture bag
JP6691970B2 (en) * 2016-02-08 2020-05-13 プレセンス プレシジョン センシング ゲーエムベーハー Optical sensor device
WO2019008461A1 (en) 2017-07-06 2019-01-10 Presens Precision Sensing Gmbh Apparatus and method for obtaining at least 2d analyte information and detection element designed therefor
DE102017118504A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-14 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Protection device for an optochemical sensor and corresponding optochemical sensor
DE102019113951A1 (en) * 2019-05-24 2020-11-26 Sentronic GmbH - Gesellschaft für optische Meßsysteme Functional layer carrier and sensor system comprising such a functional layer carrier
DE102020134517A1 (en) 2020-12-21 2022-06-23 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Optical sensor element, optical pH sensor and method for monitoring the function of an optical pH sensor
CN116367681A (en) * 2021-12-27 2023-06-30 Tcl科技集团股份有限公司 Method for testing and screening decay rate of light-emitting device
DE102022002116B4 (en) 2022-06-13 2024-01-25 aquila biolabs GmbH Method and device for monitoring the contents of mixed reactors
WO2023241869A1 (en) 2022-06-13 2023-12-21 aquila biolabs GmbH Method and device for monitoring the contents of mixed reactors

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1598855A1 (en) * 1965-01-28 1970-05-06 North American Rockwell Method and device for indicating toxic substances
US3612866A (en) * 1969-07-08 1971-10-12 Brian Stevens Instrument for determining oxygen quantities by measuring oxygen quenching of fluorescent radiation
DE2801455A1 (en) * 1977-01-14 1978-07-20 Eastman Kodak Co MULTI-LAYER ANALYTICAL ELEMENT FOR THE ANALYSIS OF A LIQUID
GB2132348A (en) * 1982-12-23 1984-07-04 Univ Virginia Method and apparatus for determining the presence of oxygen
DE3430935A1 (en) * 1983-08-26 1985-03-14 AVL AG, Schaffhausen METHOD FOR DETERMINING THE ION STRENGTH OF AN ELECTROLYTE SOLUTION AND MEASURING DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
DE3532563A1 (en) * 1984-09-17 1986-03-27 AVL AG, Schaffhausen ARRANGEMENT FOR FLUORESCENT OPTICAL MEASUREMENT OF SUBSTANCE CONCENTRATIONS IN A SAMPLE
EP0283289A2 (en) * 1987-03-20 1988-09-21 C.R. Bard, Inc. Excitation and detection apparatus for remote sensor connected by optical fiber
EP0354204A2 (en) * 1988-08-04 1990-02-07 AVL Medical Instruments AG Optical sensor and process for its production
WO1992004618A1 (en) * 1990-08-30 1992-03-19 Fiberchem, Inc. Self-compensating focs and other chemical sensors
US5102625A (en) * 1990-02-16 1992-04-07 Boc Health Care, Inc. Apparatus for monitoring a chemical concentration
EP0597566A1 (en) * 1992-10-14 1994-05-18 Puritan-Bennett Corporation Sensor element and method for making the same
WO1995010766A1 (en) * 1993-10-14 1995-04-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Emission quenching sensors
DE3853457T2 (en) * 1987-04-03 1995-10-26 Cardiovascular Diagnostics Inc DEVICE AND METHOD FOR ACCURACY, FAST AND SIMPLE PERFORMANCE OF A PROTHROMBIN TEST.
US5577137A (en) * 1995-02-22 1996-11-19 American Research Corporation Of Virginia Optical chemical sensor and method using same employing a multiplicity of fluorophores contained in the free volume of a polymeric optical waveguide or in pores of a ceramic waveguide
US5618732A (en) * 1992-07-31 1997-04-08 Behringwerke Ag Method of calibration with photoactivatable chemiluminescent matrices
US5628310A (en) * 1995-05-19 1997-05-13 Joseph R. Lakowicz Method and apparatus to perform trans-cutaneous analyte monitoring
DE69123619T2 (en) * 1990-03-20 1997-05-22 Minnesota Mining & Mfg Method of manufacturing a gas sensor element
US5632958A (en) * 1993-09-13 1997-05-27 Optical Sensors Incorporated Indicator containing perfluorinated polyurethane membranes for use in optical oxygen sensors
DE19548922A1 (en) * 1995-12-27 1997-07-03 Max Planck Gesellschaft Optical temperature sensors and optrodes with optical temperature compensation
DE19829657A1 (en) * 1997-08-01 1999-02-04 Ingo Klimant Method and device for referencing fluorescence intensity signals
EP0907074A2 (en) * 1997-10-03 1999-04-07 AVL Medical Instruments Optical chemical sensor
WO1999060383A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-25 Fluorrx, Inc. Improved phase angle and modulation of fluorescent assay
WO2000013003A1 (en) * 1998-08-26 2000-03-09 Sensors For Medicine And Science, Inc. Optical-based sensing devices

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1598855A1 (en) * 1965-01-28 1970-05-06 North American Rockwell Method and device for indicating toxic substances
US3612866A (en) * 1969-07-08 1971-10-12 Brian Stevens Instrument for determining oxygen quantities by measuring oxygen quenching of fluorescent radiation
DE2801455A1 (en) * 1977-01-14 1978-07-20 Eastman Kodak Co MULTI-LAYER ANALYTICAL ELEMENT FOR THE ANALYSIS OF A LIQUID
GB2132348A (en) * 1982-12-23 1984-07-04 Univ Virginia Method and apparatus for determining the presence of oxygen
DE3430935A1 (en) * 1983-08-26 1985-03-14 AVL AG, Schaffhausen METHOD FOR DETERMINING THE ION STRENGTH OF AN ELECTROLYTE SOLUTION AND MEASURING DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
DE3532563A1 (en) * 1984-09-17 1986-03-27 AVL AG, Schaffhausen ARRANGEMENT FOR FLUORESCENT OPTICAL MEASUREMENT OF SUBSTANCE CONCENTRATIONS IN A SAMPLE
EP0283289A2 (en) * 1987-03-20 1988-09-21 C.R. Bard, Inc. Excitation and detection apparatus for remote sensor connected by optical fiber
DE3853457T2 (en) * 1987-04-03 1995-10-26 Cardiovascular Diagnostics Inc DEVICE AND METHOD FOR ACCURACY, FAST AND SIMPLE PERFORMANCE OF A PROTHROMBIN TEST.
EP0354204A2 (en) * 1988-08-04 1990-02-07 AVL Medical Instruments AG Optical sensor and process for its production
US5102625A (en) * 1990-02-16 1992-04-07 Boc Health Care, Inc. Apparatus for monitoring a chemical concentration
DE69123619T2 (en) * 1990-03-20 1997-05-22 Minnesota Mining & Mfg Method of manufacturing a gas sensor element
WO1992004618A1 (en) * 1990-08-30 1992-03-19 Fiberchem, Inc. Self-compensating focs and other chemical sensors
US5618732A (en) * 1992-07-31 1997-04-08 Behringwerke Ag Method of calibration with photoactivatable chemiluminescent matrices
EP0597566A1 (en) * 1992-10-14 1994-05-18 Puritan-Bennett Corporation Sensor element and method for making the same
US5632958A (en) * 1993-09-13 1997-05-27 Optical Sensors Incorporated Indicator containing perfluorinated polyurethane membranes for use in optical oxygen sensors
WO1995010766A1 (en) * 1993-10-14 1995-04-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Emission quenching sensors
US5577137A (en) * 1995-02-22 1996-11-19 American Research Corporation Of Virginia Optical chemical sensor and method using same employing a multiplicity of fluorophores contained in the free volume of a polymeric optical waveguide or in pores of a ceramic waveguide
US5628310A (en) * 1995-05-19 1997-05-13 Joseph R. Lakowicz Method and apparatus to perform trans-cutaneous analyte monitoring
DE19548922A1 (en) * 1995-12-27 1997-07-03 Max Planck Gesellschaft Optical temperature sensors and optrodes with optical temperature compensation
DE19829657A1 (en) * 1997-08-01 1999-02-04 Ingo Klimant Method and device for referencing fluorescence intensity signals
EP0907074A2 (en) * 1997-10-03 1999-04-07 AVL Medical Instruments Optical chemical sensor
WO1999060383A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-25 Fluorrx, Inc. Improved phase angle and modulation of fluorescent assay
WO2000013003A1 (en) * 1998-08-26 2000-03-09 Sensors For Medicine And Science, Inc. Optical-based sensing devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200615A1 (en) * 2018-01-16 2019-07-18 Osram Gmbh Method for detecting a gas and gas detection system
DE102021102505A1 (en) 2020-12-21 2022-06-23 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Optochemical sensor and method for measuring luminescent analytes in a measuring medium

Also Published As

Publication number Publication date
DE10101576A1 (en) 2002-09-12
WO2002056023A1 (en) 2002-07-18

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