DE102004046983A1 - Vorrichtung und Verfahren zum spektroskopischen Nachweis und zur Bestimmung von biologischen und chemischen Mitteln in nahen und mittleren Infrarotbereich - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum schnellen Nachweis und zur Bestimmung von biologischen und chemischen Mitteln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Strahlungsquelle, einen Reflektor, einen Mikrospiegel, ein Beugungsgitter, einen Detektor und eine Steuervorrichtung, wobei der Reflektor, der Mikrospiegel und das Beugungsgitter so angeordnet sind, dass von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung eine Probe so durchläuft oder so von der Probe reflektiert wird, dass die Strahlung vom Reflektor durch Reflexion am Mikrospiegel auf das Beugungsgitter gelenkt wird und dass gebeugte Strahlung durch Reflexion am Mikrospiegel und am Reflektor auf den Detektor gelenkt wird, und wobei die Steuervorrichtung betriebsmäßig mit dem Detektor und dem Mikrospiegel verbunden und ausgebildet ist, um die Lichtquelle anzusteuern, den Drehwinkel des Mikrospiegels einzustellen und Extinktions- oder Reflexionsmessungen durchzuführen und biologische und chemische Mittel in der Probe nachzuweisen und zu bestimmen.
Description
- Die Erfindung betrifft das Gebiet der optischen Spektrometrie zum Nachweis von biologischen und chemischen Mitteln.
- Verschiedene Arten von NIR- (nahes Infrarot) und MIR- (mittleres Infrarot) Spektrometern sind bekannt. Einige benutzen Beugungsgitter oder beruhen auf der Fourier-Transform-Infrarot-Methode (FTIR). Diese spektroskopischen Vorrichtungen sind im Allgemeinen teuer, sperrig und aufgrund der beweglichen optischen Teile wie zum Beispiel Gitter und Spiegel äußerst empfindliche Instrumente. Daher sind diese im allgemeinen nicht zum schnellen Nachweis und zur Bestimmung von biologischen und chemischen Mitteln in verschiedenen Orten oder für tragbare Anwendungen in Büros, Gebäuden, Flughäfen und anderen wichtigen, empfindlichen Bereichen geeignet.
- Eine Gruppe miniaturisierter Spektrometer beruht auf der LIGA-Technik (LIGA steht für Lithographie, Galvanik und Abformung). Diese Spektrometer arbeiten allerdings nicht im NIR- und MIR-Spektralbereich. Im sichtbaren Bereich arbeitet ein Michelson-Interferometer. Durch die begrenzte Verschiebbarkeit des oberflächennahen Siliziummechanik-erzeugten Spiegels arbeiten diese Geräte nur im sichtbaren Bereich.
- Die vorliegende Erfindung hat daher zum Ziel, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum spektroskopischen Nachweis und zur Bestimmung von biologischen und chemischen Mitteln im nahen und mittleren Infrarotbereich bereitzustellen. Ferner soll ein modulares optisches Analysesystem zur Verfügung gestellt werden. Eine Kopplung neuartiger Mikrosystemtechnik mit innovativen Systemkonzepten bietet Möglichkeiten zur Realisierung von kostengünstigen, effizienten und universellen optischen Miniatursystemen mit einem großen optischen Spektralbereich, bevorzugt zwischen 1 und 10 μm.
- Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist der frühe Nachweis von und die Vorbeugung vor Gefahren und die Verringerung von falschen Alarmen bei biologischen und/oder chemischen Mitteln. Weitere Anwendungen finden sich in der Umweltüberwachung (z.B. giftige Gase), in der Prozesskontrollen, im medizinischen Bereich und bei der Ellipsometrie und anderen Verfahren zur exakten Charakterisierung von stoffspezifischen Eigenschaften (Schichtdicken, optische Eigenschaften von Oberflächen).
- Diese Ziele werden erreicht durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen 2–9, 11 und 12 beschrieben.
- Tragbare Vorrichtungen gemäß der Erfindung können zum Nachweis von Toxinen, Bakterien, Sporen und Viren und zur Analyse von Oberflächen, Festkörpern, dünnen Filmen, Pudern, Pasten, Gelen, Flüssigkeiten und anderen Materialien in Echtzeit in Entfernungen von einigen wenigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern eingesetzt werden. Das Konzept der NIR- und MIR-Spektrometrie unter Verwendung von Mikrotechnologie in Verbindung mit modernen spektroskopischen, faseroptischen und Computer-Verfahren kann die Sicherheit wesentlich verbessern, wenn es an strategisch wichtigen Orten angewandt wird. Insbesondere kann eine tragbare Vorrichtung gemäß der Erfindung zum spektralen Abtasten von Kriegsführungsmitteln wie zum Beispiel Bacillus anthracis benutzt werden. Ferner ist die Vorrichtung auch als Auslösesensor mit Echtzeitauflösung für biologische und chemische Kriegsführungsmittel geeignet und vorgesehen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zur nichtinvasiven, zerstörungsfreien Diagnostik von menschlicher Haut in vivo in Verbindung mit der Analyse von Hautschäden aufgrund der Wechselwirkung mit Bakterien, Sporen und anderen biologischen Kriegsführungsmitteln eingesetzt werden.
- Die Lichtquelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung strahlt bevorzugt Licht in einem Wellenlängenbereich von 1 bis 10 μm aus. Bevorzugt ist die spektrale Auflösung im Bereich von 5 bis 10 μm besser als 50 nm bei einem Signal-Rausch-Verhältnis von 1000 oder besser.
- In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung strahlt die Lichtquelle auch Licht im UV-Spektralbereich aus und der Detektor ist so ausgebildet, dass er die auftreffende Strahlung im UV-Spektralbereich misst.
- Die Steuervorrichtung umfasst in einem Ausführungsbeispiel eine Hardwarelogik und modulare Systemsoftware.
- In einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung Batterie- oder Akku-getrieben.
- Die in der Erfindung verwendeten kompakten Mikrospiegelspektrometer haben den Vorteil, keine großen, sich bewegenden optischen Teile wie Spiegel, Gitter und Detektorsysteme aufzuweisen.
- Mittels der Steuervorrichtung wird die Datenaufnahme und die schnelle spektrale Analyse von verschiedenen Objekten wie zum Beispiel Oberflächen, Festkörpern, Flüssigkeiten, Pudern, Pasten, und Gelen und Aerosolen innerhalb und außerhalb des Labors gesteuert. Insbesondere ist die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung besonders geeignet zum Nachweis, zur Unterscheidung und zur Bestimmung von chemischen und biologisches Kriegsführungsmitteln, z.B. Bacillus anthracis, im NIR- und MIR- Bereich in Echtzeit.
- In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein mikromechanischen Monochromator mit einem steuerbaren dispersiven Element vorgesehen, das entweder in einem monolithischen Drehspiegel mit einem daran befestigten Beugungsgitter oder in einem monolithischen Torsionsbeugungsgitter mit Eingangs- und Ausgangsschlitzen eingebaut ist.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, vor Ort Analysen von Oberflächen, Festkörpern, Flüssigkeiten, komplexen biologischen Systemen wie zum Beispiel menschlichem und tierischem Gewebe und Körperflüssigkeiten, chemischen und biologischen Stoffen wie zum Beispiel Reaktionsprodukte von chemischen und biologischen Bedrohungen auf menschlicher Haut und anderen empfindlichen Teilen des menschlichen Körpers durchzuführen. So können z.B. Durchblutungsstörungen in Gewebe, wie z.B. Hautgewebe, durch berührungslose Messung nachgewiesen werden, indem die Hämoglobinkonzentration bestimmt wird.
- Ein erfindungsgemäßes Spektrometermodul umfasst eine umfassend eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und einen Rechner zur Auswertung der von der Vorrichtung bereitgestellten Daten und zur Verbindung mit einem Computernetzwerk. Das Spektrometermodul kann flexibel an die Anforderungen des Benutzers angepasst werden, indem Hardware und Software modulartig hinzugefügt werden. So kann z.B. Software zur Datenanalyse installiert werden oder Hardware zur Vernetzung mittels eines USB-Anschlusses (Universal Serial Bus) vorgesehen sein.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren ausführlich beschrieben.
-
1 ist eine schematische Ansicht des optischen Strahlweges in einem Ausführungsbeispiel eines Mikrospiegelspektrometers. -
2 zeigt Absorptionsspektren von Bacillus subtilis als Aerosol (a), Bulk (b) und dünnem Film (c). -
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, die ein in der Hand getragenes Mikrospiegelspektrometer einschließlich verschiedener möglicher Messgeräte zeigt. -
4 ist eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem durchstimmbaren NIR- oder MIR-Laser in Verbindung mit einem Mikrospiegelspektrometer. -
5 ist eine schematische Ansicht eines Auslösesensorsystems zum Nachweis von Bioaerosolen in der Luft mittels eines Rückreflektors. - Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
- Der optische Aufbau der dispersiven Abtastvorrichtung beruht auf dem Prinzip eines Gitterspektrometers. Wie man in
1 sehen kann, ist die Hauptkomponente des Spektrometers ein Mikroabtastspiegel18 . Der Spiegel18 wird unter Verwendung von Mikrosystemtechnologie hergestellt. Der Spiegel18 wird von einem Wechselspannungssignal gesteuert. Die polychrome Strahlung von einer breitbandigen Infrarotlichtquelle10 wird auf den Spektrometereingangsschlitz12 fokussiert. Ein parabelförmiger Reflektor16 wird verwendet, um einen parallelen Strahl zu erzeugen und um über den Mikrospiegel18 ein Beugungsgitter20 auszuleuchten. Die Strahlung erster Ordnung der Beugung von dem Gitter20 wird dann mittels des parabelförmigen Reflektors16 auf einen Detektorschlitz22 fokussiert. Die analysierten Wellenlängen werden im Wesentlichen vom Einfallswinkel der Strahlung auf das Gitter20 gemäß dem momentanen Spiegelwinkel bestimmt. Folglich wird das Spektrum kontinuierlich als eine Funktion des Spiegeldrehwinkels abgetastet. - Die NIR- und MIR-Strahlung, die durch die Wechselwirkung mit einer Probe
14 verändert wird, wird vom Infrarot-Detektorsystem24 nachgewiesen. Da der Spiegelwinkel gesteuert wird und zu jedem Zeitpunkt bekannt ist, kann das betrachtete Signal der jeweiligen Wellenlänge zugeordnet werden. Aus den gemessenen Spektren können charakteristische molekulare Bandpositionen und -intensitäten zur Charakterisierung der Probe14 bestimmt werden. Über Schwingungsspektroskopie können Bakterien und Sporen im MIR-Bereich nachgewiesen werden. Das Verfahren verwen det Extinktions- und Streu-Messungen, um die charakteristischen spektralen Bereiche von bakteriellen Teilchen nachzuweisen. - Zum schnellen Nachweis und zur Bestimmung von insbesondere biologischen Kriegsführungsmitteln können die wichtigsten Schwingungsbanden (charakteristische Bereiche) solcher Aerosole mit bereits existierenden spektralen Labordaten verglichen werden. Als ein Beispiel ist in
2a ein charakteristisches Infrarotspektrum von Sporen von Bacillus subtilis dargestellt. im Wellenlängenbereich von 2,3–12 μm gezeigt. Die Bacillus subtilis Sporen wurden in einer wässrigen Lösung suspendiert und unter Verwendung eines Zerstäubers, der verschiedene Konzentrationen einer wässrigen Bacillus subtilis Lösung zerstäubte, in eine Aerosolkammer gesprüht. Das resultierende FTIR-Transmissionsspektrum besteht aus einem Absorptionsspektrum, das einem Mie-Streuhintergrund überlagert ist. Das Spektrum zeigt verschiedene spektrale Merkmale: eine Bande66 bei ungefähr 9,6 μm, sowie zusätzliche Schwingungsbanden60 ,62 in der Nähe von 3,1 μm und 6,2 μm. Ein anderes spektrales Signal60 bei ungefähr 3,1 μm kann als Amid-A-Bande identifiziert werden. Außerdem sind die spektralen Merkmale64 in der Nähe von 5,5 bis 7 μm mit den Amid-I- und Amid-II-Banden verknüpft. Zum Vergleich sind die entsprechenden FTIR-Spektren von bakteriellen Proben in Bulk-Form (2b ) und in Form von dünnem Film (2c ) gezeigt. Solche Bacillus-Arten, wie zum Beispiel Bacillus anthracis, sind dafür bekannt, aus Polypeptid-Strukturen bestehende Kapseln herzustellen. Die MIR-Spektren zeigen deutliche symmetrische und asymmetrische Carboxylat-Streckbanden. Zusätzlich zeigen ausgeprägte Amid-I-Komponenten nahe 1653 cm–1 (6,0 μm) die Anwesenheit von α-helikalen Strukturen, wohingegen die freien Aminosäurecarboxylatgruppen zu Signalen bei 1407 cm–1 (7,1 μm) und 1605 cm–1 (6,2 μm) führen. Daher können die differenziellen Absorptions- und/oder Reflexions-MIR-Verfahren verschiedene wichtige charakteristische Bereiche der intakten Bakterien feststellen. Diese Muster umfassen die charakteristischen Vibrationen der Bestandteile wie zum Beispiel DNA-RNA, Proteinmembran- und Zellwandkomponenten. Die typische Sporenzusammensetzung besteht aus 15% Protein, 6% RNA, 3% Polysacchariden, 2% Lipiden, 1% DNA, 1% anorganische Ionen und 17% Calciumdipicolinat (Calciumsalz der 2,6-Pyridinedicarboxylsäure). - Das in der Hand haltbare NIR- und MIR-Mikrospektrometer
30 , gemäß der vorliegenden Erfindung, ist in3 gezeigt. Das Spektrometer enthält eine Anzeigeeinheit32 zum Anzeigen der aufgenommenen Daten, einen Mikroprozessor, der im Spektrometergehäuse befestigt ist, zum Steuern der Datenaufnahme und zum Steuern des Systems. Die allgemeine Verwendung der Vorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung ist auch in3 dargestellt. Licht von einer Infrarotquelle durchläuft eine Küvette mit geeigneten Transmissionsfenstern34 ,36 für Absorptionsmessungen. Das Licht kann auch durch eine externe Quelle36 erzeugt werden und mit verschiedene optische Vorrichtungen, wie zum Beispiel NIR- und MIR-Faserkabel und Detektoren, fokussiert werden. Unter Verwendung dieser verschiedenen Techniken ist keine Probenherstellung notwendig, um Reflexion und Absorptionsspektren an Ort und Stelle, in vivo, in Echtzeit und sogar gebündelt zu messen. Die Synergie der Sonden mit dem in der Hand getragenen Mikrospektrometer stellt ein Werkzeug für die Analyse von biologischen Mitteln dar. Im MIR-Spektralbereich können polykristalline IR-(PIR) Fasern verwendet werden. Sie sind sehr flexibel, transparent in dem breiten Spektralbereich von 4 bis 8 mm und in einem Temperaturbereich von –200 °C bis zu 250 °C beständig. Verschiedenen Konfigurationen von optischen Fasersonden für spektroskopische Anwendungen in der Ferne sind in3 dargestellt. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung verwenden steife optische Fasersonden40 , eine flexible optische Fasersonde42 , eine ATR-Sonde48 oder Hohlwellenleiter oder alternative Messtechniken, die jegliche Fasersysteme vermeiden. Bevorzugte Anordnungen der Faserbündelquerschnitte sind im Schnitt44 gezeigt, wo die zentrale Faser des Bündels von der breitbandigen Infrarotlichtquelle ausgeleuchtet wird und die umgebenden Fasern das gestreute Signal zurück von der Probe auf den Detektorausgangsschlitz lenken. Diese Fasern können in einen geeigneten Art und Weise zu optimalen Beleuchtung des Detektorschlitzes linear angeordnet werden, wie der Schnitt46 zeigt. Die integrierte, Mikroprozessor-basierte Messungs- und Automationskonfiguration ist über eine Schnittstelle50 mit einem Computer zum Transfer der spektralen Daten für die weitere Datenanalyse und Charakterisierung verbunden. Die in der Hand getragene Vorrichtung kann batteriebetrieben oder an eine externe Stromquelle52 angeschlossen sein. - Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist der chemisch selektive Nachweis von Stoffen an Ort und Stelle wie zum Beispiel biologischen Mitteln unter Verwendung von durchstimmbaren Lasern. Zum Beispiel können Quantum-Kaskade-Laser (QCLs, Quantum cascade lasers) in Verbindung mit spektroskopischen Techniken verwendet werden. Solche QCLs emittieren im MIR-Bereich (3 bis 17 μm), d.h. in der charakteristischen Absorption der meisten funktionellen Gruppen, die in biologischen Mitteln vorliegen. Daher ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel die Analyse und Mittel zum Nachweisen der starken Variation dieser spezifischen Banden für verschiedene Arten von biologischen Mitteln über durchstimmbare Laser wie zum Beispiel eine MIR-Lichtquelle.
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4 stellt ein mögliches Schema für zerstörungsfreie Diagnostik vor Ort unter Verwendung eines durchstimmbaren NIR- und/oder MIR-Lasers70 dar, der das Laserlicht direkt oder über ein Fasersystem72 und eine Sondenspitze74 auf eine Probe76 fokussiert. Das Infrarot-Licht nach Wechselwirkung mit den biologischen Mitteln und einer Umgebung wird auf den Eingangsschlitz eines Mikrospiegelspektrometers78 gerichtet und fokussiert. Indem die Laserwellenlänge über einen spezifischen Spektralbereich durchgestimmt wird, können Spektren von verschiedenen Probematerialien erzeugt werden. Wenn das erhaltene Spektrum eine minimalen Hintergrundstrahlung zeigt, könnte das Mikrospiegelspektrometer von nur einem Detektor ersetzt werden. Zur Analyse und zum Nachweis von biologischen Systemen müssen Computer-Rechenmethoden angewandt werden. Daher müssen in Übereinstimmung mit der Erfindung Verfahren zur Datenvereinigung, Klassifikation und Mustererkennung wie zum Beispiel neuronale Netzwerke, Principle Component Analysis und Elementarwellenanalyse emittiert werden. - Gemäß der Erfindung wird ein kompaktes Auslösersensornachweissystem unter Verwendung einer Lichtquelle
80 , Rückreflektor82 , Bioaerosolteilchen84 und Mikrospiegelspektrometer86 beschrieben. In diesem System wird die Nachweiswahrscheinlichkeit aufgrund von multiplen Reflexionen des Lichtstrahls, der die Bioaerosol-Probe durchquert, vergrößert. Dies führt auch zu einem System mit kleinerer Nachweisgrenze und zur Reduzierung einer Möglichkeit von falschen Alarmen.
Claims (15)
- Vorrichtung zum schnellen Nachweis und zur Bestimmung von biologischen und chemischen Mitteln, umfassend: eine Strahlungsquelle (
10 ), einen Reflektor (16 ), einen Mikrospiegel (18 ), ein Beugungsgitter (20 ), einen Detektor (24 ) und eine Steuervorrichtung, wobei der Reflektor (16 ), der Mikrospiegel (18 ) und das Beugungsgitter (20 ) so angeordnet sind, dass von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung eine Probe (14 ) so durchläuft oder so von der Probe (14 ) reflektiert wird, dass die Strahlung vom Reflektor (16 ) durch Reflexion am Mikrospiegel (18 ) auf das Beugungsgitter gelenkt wird und dass gebeugte Strahlung durch Reflexion am Mikrospiegel (18 ) und am Reflektor (16 ) auf den Detektor gelenkt wird, und wobei die Steuervorrichtung betriebsmäßig mit dem Detektor und dem Mikrospiegel verbunden und ausgebildet ist, um die Lichtquelle anzusteuern, den Drehwinkel des Mikrospiegels einzustellen und Extinktions- oder Reflexionsmessungen durchzuführen und biologische und chemische Mittel in der Probe (14 ) nachzuweisen und zu bestimmen. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (
16 ) im Wesentlichen parabelförmig ist. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle Licht in einem Wellenlängenbereich von 1 bis 10 μm ausstrahlt.
- Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle ein in seiner Wellenlänge durchstimmbarer Laser ist.
- Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle eine kontinuierliche Lichtquelle ist.
- Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Sonde so im Strahlengang hinter der Lichtquelle angeordnet ist, um Strahlung von der Strahlungsquelle (
10 ) auf die Probe (14 ) zu lenken und von der Probe (14 ) reflektierte Strahlung zu empfangen und weiterzuleiten. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein geringes Gewicht hat und klein genug ist, um in der Hand getragen zu werden.
- Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein robustes Gehäuse umfasst, in welchem die Strahlungsquelle (
10 ), der Reflektor (16 ), der Mikrospiegel (18 ), die optische Sonde, der Detektor (24 ) und die Steuervorrichtung untergebracht sind. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Vorrichtung zusätzlich einen Rückreflektor umfasst, der die Nachweiswahrscheinlichkeit vergrößert und die Nachweiszeit verringert.
- Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als ein Auslösesensor verwendbar ist, die eine wesentliche reduzierte Wahrscheinlichkeit von falschen Alarmen und eine verringerte Nachweiszeit erreicht.
- Verfahren zum schnellen Nachweis und zur Bestimmung von biologischen und chemischen Mitteln, umfassend die Schritte: Messung der Extinktion oder Reflexion einer Probe (
14 ) mittels einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, Vergleich der wichtigsten Schwingungsbanden von biologischen und chemischen Mitteln mit bereits bestehenden Daten zum schnellen Nachweis und zur Bestimmung der Zusammensetzung der Probe (14 ). - Verfahren gemäß Anspruch 11, zusätzlich umfassend den Schritt der Analyse der spektralen charakteristischen Bereiche von Polypeptidsignalen, Proteinen und Nukleinsäuren zum Nachweis und zur Bestimmung unbekannter biologischer Mittel einschließlich Bakterien, Viren, wobei die Analyse zwischen verschieden gefalteten Proteinen unterscheidet.
- Verfahren gemäß Anspruch 11, zusätzlich umfassend den Schritt des Vergleichen von spektralen Merkmalen mit spektralen Merkmalen aus einer Datenbank, mittels welcher die Probe (
14 ) charakterisiert und von anderen Materialien unter Verwendung fortgeschrittener Berechnungsmethoden unterschieden wird. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Extinktion oder Reflexion von Gewebe berührungslos gemessen wird und Durchblutungsstörungen des Gewebes durch Bestimmung der Hämoglobinkonzentration bestimmt werden.
- Spektrometermodul, umfassend eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und einen Rechner zur Auswertung der von der Vorrichtung bereitgestellten Daten und zur Verbindung mit einem Computernetzwerk.
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