Hyperspektrale Bildgebung

Biophotonik

Hyperspektrale Bildgebung und chemische Bildgebung wurden in den letzten Jahren zunehmend für Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Landwirtschaft, Lebensmittelwissenschaft und Pharmazie eingesetzt. 

Bei der hyperspektralen Bildgebung werden sowohl die herkömmliche Bildgebung als auch die Spektroskopie eingesetzt, um räumliche und spektrale Informationen über ein Objekt zu erhalten. Jedes Pixel enthält eine Darstellung des Lichtspektrums, das von dem untersuchten Objekt ausgeht (entweder durch Reflexion, Transmission oder Fluoreszenz). Dieses Spektrum wird dann zur Analyse der chemischen Zusammensetzung des Objekts verwendet. 

Analyse von Bakterien

Von der Zählung bis zur Altersbestimmung kann die Identifizierung des Spektrums einer Bakterienkolonie viele Informationen liefern. Mit hochauflösenden Bildern ist es möglich, bestimmte Bakterien zu identifizieren und ihre Vermehrungsrate oder umgekehrt die Wirkung einer antibakteriellen Substanz genau zu verfolgen.

Biolumineszenz, Biofluoreszenz und Biophosphoreszenz

Biolumineszenz ist die natürliche Erzeugung von Licht durch chemische Reaktionen in einem Organismus.

Biofluoreszenz und Biophosphoreszenz sind die Absorption und anschließende Wiederabgabe von Licht aus der natürlichen Umgebung. 

Biofluoreszenz beschreibt die Absorption einer Photonenemission (anregende Lichtquelle). Durch diese Absorption wird der Energiezustand einiger Elektronen vorübergehend angehoben, und es wird Licht emittiert, während das Elektron in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt

Die Biophosphoreszenz erfordert eine ähnliche Vorgehensweise: eine spezifische anregende Lichtquelle. Der Unterschied besteht in der relativen Stabilität des erregten Elektrons. Anders als bei der Biofluoreszenz bleibt das Elektron hier stabiler und emittiert mit einer längeren Verzögerung Licht.

Die Auflösung von Mehrfachemissionen von verschiedenen biologischen Zielobjekten bei Anwendungen mit Videoraten ist traditionell durch die Verwendung filterbasierter Bildgebungssysteme eingeschränkt worden.

Hyperspektralkameras können in Reflexionsbildgebungssystemen im nahen Infrarotbereich eingesetzt werden, um die Eignung von fluoreszierenden Kontrastmitteln einfach zu bewerten. 

Der Schlüssel zu einem zufriedenstellenden Ergebnis ist die richtige Beleuchtungseinrichtung. Mit unserem großen Angebot an Lichtquellen (Laserquellen, LED und Superlumineszenzdioden) können wir Sie bei der Entwicklung Ihrer Anwendung unterstützen.

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