Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 20: Laseranwendungen (Lebenswissenschaften und Umwelt)
Q 20.4: Vortrag
Dienstag, 11. März 2008, 14:45–15:00, 3H
Isotopologenselektive Echtzeitmessung von 14NO und 15NO im menschlichen Atem mittels höchstsensitiver Cavity-Leak-Out Spektroskopie — •Kathrin Heinrich, Thomas Fritsch, Peter Hering und Manfred Mürtz — Institut für Lasermedizin, Universitätsklinikum Düsseldorf, Universitätsstr.1, 40225 Düsseldorf
Mit zunehmender Erkenntnis über die Bedeutung von Spurengasen im menschlichen Atem steigt die Relevanz einer höchstempfindlichen Nachweismethode zur Detektion kleinster Molekülkonzentrationen in gasförmigen Proben. Viele für die medizinische Diagnostik interessanten Moleküle besitzen im mittleren Infrarotbereich ein charakteristisches Absorptionsspektrum. Die Cavity-Leak-Out Spektroskopie ermöglicht einen Nachweis dieser Spurengase im sub-ppb Bereich bei einer Zeitauflösung von unter 1 s. Auf der Basis eines durchstimmbaren CO-Lasers (λ=5 µm) wird die Abschwächung der Laserintensität nach dem Durchgang durch die gasförmige Probe, welche sich in einem optischen Resonator befindet, gemessen. Die kontinuierliche Durchstimmbarkeit des Lasersystems bietet zudem die Möglichkeit eines isotopologenselektiven Nachweises. Als ein mögliches Anwendungsbeispiel wird der isotopologenselektive, atemzugsaufgelöste Nachweis von 14NO und 15NO im menschlichen Atem vorgestellt. Die rauschäquivalente Absorption beträgt 180 ppt/Hz1/2 für 14NO und 150 ppt/Hz1/2 für 15NO. Durch die simultane 14NO/15NO-Messung sind Veränderungen im Isotopenverhältnis detektierbar, so dass z.B. verschiedene Stoffwechselpfade nach Gabe von 15N-markierten Substanzen verfolgt und differenziert werden können.