Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102007010860A1 - Particle from a polymer material, useful e.g. in the medicinal diagnostic kit, comprises monodisperse in the material embedded fluorophore with absorption and fluorescence maxima in the ultraviolet/visible/near infra red-spectral area - Google Patents

Particle from a polymer material, useful e.g. in the medicinal diagnostic kit, comprises monodisperse in the material embedded fluorophore with absorption and fluorescence maxima in the ultraviolet/visible/near infra red-spectral area Download PDF

Info

Publication number
DE102007010860A1
DE102007010860A1 DE200710010860 DE102007010860A DE102007010860A1 DE 102007010860 A1 DE102007010860 A1 DE 102007010860A1 DE 200710010860 DE200710010860 DE 200710010860 DE 102007010860 A DE102007010860 A DE 102007010860A DE 102007010860 A1 DE102007010860 A1 DE 102007010860A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluorophores
particles
fluorescence
fluorophore
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200710010860
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007010860B4 (en
Inventor
Uwe Dr. Schedler
Jonas Dipl.-Ing. Dimroth
Heiko Dipl.-Chem. Rexin
Thomas Dr. Thiele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Polyan Gesellschaft Zur Herstellung Von Polyme De
Original Assignee
POLY AN GES ZUR HERSTELLUNG VO
Poly-An Gesellschaft Zur Herstellung Von Polymeren fur Spezielle Anwendungen und Analytik Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by POLY AN GES ZUR HERSTELLUNG VO, Poly-An Gesellschaft Zur Herstellung Von Polymeren fur Spezielle Anwendungen und Analytik Mbh filed Critical POLY AN GES ZUR HERSTELLUNG VO
Priority to DE200710010860 priority Critical patent/DE102007010860B4/en
Publication of DE102007010860A1 publication Critical patent/DE102007010860A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007010860B4 publication Critical patent/DE102007010860B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013Luminescence
    • A61K49/0017Fluorescence in vivo
    • A61K49/0019Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
    • A61K49/0021Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules the fluorescent group being a small organic molecule
    • A61K49/0039Coumarin dyes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013Luminescence
    • A61K49/0017Fluorescence in vivo
    • A61K49/0019Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
    • A61K49/0021Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules the fluorescent group being a small organic molecule
    • A61K49/0041Xanthene dyes, used in vivo, e.g. administered to a mice, e.g. rhodamines, rose Bengal
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0089Particulate, powder, adsorbate, bead, sphere
    • A61K49/0091Microparticle, microcapsule, microbubble, microsphere, microbead, i.e. having a size or diameter higher or equal to 1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0001Post-treatment of organic pigments or dyes
    • C09B67/0004Coated particulate pigments or dyes
    • C09B67/0008Coated particulate pigments or dyes with organic coatings
    • C09B67/0013Coated particulate pigments or dyes with organic coatings with polymeric coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0033Blends of pigments; Mixtured crystals; Solid solutions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6439Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks
    • G01N2021/6441Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks with two or more labels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Particle from a polymer material, comprises two or more monodisperse in the material embedded fluorophore with absorption- and fluorescence maxima in the ultraviolet/visible/near infra red-spectral area, where the fluorophore is selected in such a manner that the absorption maxima of the fluorophore are at least around 5 nm; the fluorescence maxima of the fluorophore are at least around 10 nm; and the absorption maxima and the fluorescence maxima of the fluorophore are at least around 5 nm. Independent claims are included for: (1) a test-kit containing two or more charges of the particles, where the charges contain the same fluorophore with different concentration ratio; (2) production of the particles comprising polymerizing a solution/molecular or colloidal dispersion of the fluorophore in a monomer/monomer mixture; and (3) identification of the particles in a sample, comprising (i) irradiating particles preferably present in monolayer with one or more excitation wavelength in the overlapping area of the absorption spectra of the fluorophore and/or in the areas of the absorption maxima of the fluorophore (+- 10% of the extinction), (ii) capturing the intensities of the fluorescence at the above mentioned measuring point, where each fluorophore contained in the particle is given with a measuring point, which lies in an area of at least 5% of the intensity of the fluorescence maximum of the respective fluorophores and where the measuring points are spaced around at least 5 nm from one another, (iii) determining an intensity ratios of the intensities captured at the measuring point and comparing the determined intensity ratio with a reference value for the identification of the particles.

Description

Die Erfindung betrifft Partikel aus einem polymeren Werkstoff, die zwei oder mehr monodispers in dem Werkstoff eingebettete Fluorophore mit Absorptions- und Fluoreszenzmaxima im UV/VIS/NIR-Spektralbereich enthalten. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung derartiger Partikel sowie ein Testkit, das zwei oder mehr Chargen der Partikel enthält, wobei innerhalb der Chargen jeweils die gleichen Fluorophore mit jedoch abweichendem Konzentrationsverhältnis enthalten sind. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren, mit dem eine Identifikation der Partikel in einer Probe ermöglicht wird.The The invention relates to particles of a polymeric material, the two or more monodisperse fluorophores embedded in the material with absorption and fluorescence maxima in the UV / VIS / NIR spectral range. The invention further relates to a process for the preparation of such Particles as well as a test kit containing two or more batches of particles contains within each batch the same fluorophores with but deviating concentration ratio are included. Finally, concerns the invention a method by which an identification of the particles in a sample becomes.

Technologischer Hintergrund und Stand der TechnikTechnological background and state of the art

Monodisperse Partikel (i. d. R. Mikropartikel) aus polymeren Werkstoffen werden in vermehrtem Maße in der medizinischen Diagnostik, als Träger für immobilisierte Enzyme, als Marker in der Umweltanalytik sowie in zahlreichen mikrobiologischen Untersuchungsverfahren genutzt, in denen beispielsweise Zielverbindungen an der Oberfläche der Mikropartikel gebunden und auf spektroskopischem Wege identifiziert werden. Polymere Partikel einheitlicher Form und Größe können durch Fällungs-, Suspensions- oder Emulsionspolymerisation erhalten werden.monodisperse Particles (i.v., microparticles) of polymeric materials in increased measure of medical diagnostics, as a carrier for immobilized enzymes, as Markers in environmental analysis as well as in numerous microbiological Investigation used in which, for example, target compounds the surface the microparticle bound and identified by spectroscopic means become. Polymer particles of uniform shape and size can by precipitation, Suspension or emulsion polymerization can be obtained.

Es ist Stand der Technik, derartigen Partikeln Fluorophore zuzusetzen, also fluoreszierende Chromophore, deren Fluoreszenz (emittiertes Fluoreszenzlicht) zur Identifikation der Partikel dienen kann. In der Regel enthält das Partikel dabei nur einen einzigen Fluorophor, so dass zur Identifikation entweder die Lage des Fluoreszenzmaximums oder die absolute Intensität der Fluoreszenz erfasst werden muss. Letztere Identifikation über die absolute Intensität wurde bereits mit Partikeln, die zwei Fluorophore enthalten, realisiert. Die Intensitäten der Farbstoffe werden dabei jeweils getrennt ermittelt.It is state of the art to add such particles fluorophores, that is, fluorescent chromophores whose fluorescence (emitted Fluorescent light) can serve to identify the particles. In the rule contains the particle thereby only a single fluorophore, so that for the identification either the location of the fluorescence maximum or the absolute intensity of the fluorescence must be recorded. The latter identification was about the absolute intensity already realized with particles containing two fluorophores. The intensities The dyes are determined separately.

Liegen mehrere Fluorophore in einem Partikel vor, besteht jedoch grundsätzlich die Möglichkeit, dass photophysikalische Prozesse, wie strahlungslose Desaktivierung oder bimolekulare Prozesse (Sensilibisierung, Quenchen), sowie gegebenenfalls auch photochemische Primärprozesse unter Spinumkehr die Fluoreszenz beeinflussen. Bei Aggregation der Fluorophore im Partikel treten intermolekulare Wechselwirkungen auf. Es ist mit einem konzentrationsabhängig veränderten spektroskopischen Verhalten zu rechnen. Zudem ist die gemessene Fluoreszenzintensität von der absoluten Gesamtstoffmenge der Fluorophore im Partikel und somit auch von der jeweiligen Größe der Partikel abhängig. Liegen in einer zu untersuchenden Probe eine Anzahl n verschiedener Partikel vor, so müssen diese fluoreszenzspektroskopisch unterscheidbar sein; entsprechend ist bei herkömmlicher Vorgehensweise eine Anzahl n verschiedener und spektroskopisch unterscheidbarer Fluorophore einzusetzen bzw. bei einem vorgegebenen Fluorophor sind Partikel mit abgestuften Konzentrationen des Fluorophors herzustellen. Augenscheinlich nachteilig ist, dass die Anzahl der für die Zwecke tauglichen, in ausreichendem Maße zugänglichen, und in ihren Kosten wirtschaftlich vertretbaren Fluorophore begrenzt ist. Zu Bedenken ist auch, dass ein Austausch einer Komponente (d. h. eines Fluorophors oder einer Komponente des Polymermaterials) des Partikels unter Umständen eine Modifikation des gesamten Systems erfordert, sei es durch eine notwendige Anpassung des Herstellungsweges oder den Austausch weiterer Komponenten, die ansonsten eine die spektroskopische Untersuchung störende Interaktion bedingen könnten. Schließlich ist auch das Identifikationsverfahren für Proben mit einer Vielzahl verschiedener Partikel mit jeweils verschiedenen Fluorophoren aufwendig: Es sind geeignete Anregungswellenlängen für die verschiedenen Fluorophore vorzugeben und die Erfassung der Fluoreszenz ist gleichzeitig für die Vielzahl der verschiedenen Fluorophore zu optimieren. Die Zuordnung von Partikeln, die denselben Farbstoff in unterschiedlich hohen Konzentrationen enthalten, allein mittels Erfassung der absoluten Intensität kann aus verschiedenen Gründen nachteilig sein. Bereits geringe Schwankungen hinsichtlich der Partikelgröße oder Inhomogenitäten hinsichtlich der Farbstoffverteilung führen zu nicht eindeutigen Ergebnissen bzw. zu einer sehr eingeschränkten Anzahl unterscheidbarer Populationen.Lie However, there are basically several fluorophores in a particle Possibility, that photophysical processes, such as radiationless deactivation or bimolecular processes (sensitization, quenching), and optionally also photochemical primary processes under spin reversal affect the fluorescence. When aggregating the Fluorophores in the particle undergo intermolecular interactions on. It is with a concentration-dependent changed spectroscopic behavior to count. In addition, the measured fluorescence intensity of the absolute total amount of fluorophores in the particle and thus also of the respective size of the particles dependent. Lying in a sample to be examined a number n different Particles before, so must these be distinguishable by fluorescence spectroscopy; is appropriate in conventional Proceed with a number n of different and spectroscopically distinguishable fluorophores or for a given fluorophore are particles to produce with graded concentrations of the fluorophore. evidently The disadvantage is that the number of suitable for the purpose, in sufficient dimensions accessible, and limited in their cost economically viable fluorophores is. It is also to be considered that an exchange of a component (i.e. H. a fluorophore or a component of the polymer material) of the particle under circumstances requires a modification of the entire system, be it through a necessary adjustment of the manufacturing route or the replacement of others Components, otherwise the one spectroscopic examination disturbing Could cause interaction. Finally is also the identification method for samples with a variety different particles with different fluorophores consuming: They are suitable excitation wavelengths for the different fluorophores pretend and the detection of fluorescence is simultaneous for the multiplicity to optimize the different fluorophores. The assignment of particles, the same dye in different high concentrations contained, alone by means of capturing the absolute intensity can be out different reasons disadvantageous be. Even small variations in particle size or inhomogeneities in terms of dye distribution lead to ambiguous results or to a very limited Number of distinct populations.

Die Erfindung soll eine zu bestehenden Systemen zumindest alternative Methode der Partikelidentifikation bieten und vorzugsweise einen oder mehrere der zuvor geschilderten Nachteile herkömmlicher Ansätze überwinden. Nach Möglichkeit soll insbesondere ein System von Partikeln bereitgestellt werden, das hinsichtlich der Beschaffenheit der Partikel und dem angewendeten Identifikationsverfahren eine besonders große Anzahl sicher unterscheidbarer Partikelpopulationen ermöglicht. Sicher bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Abweichungen der Partikel hinsichtlich ihrer Größe oder der vorliegenden Gesamtfarbstoffmenge die Identifikation weitestgehend unberührt lassen und somit eine eindeutige Zuordnung von verschiedenen Partikelpopulationen einer beliebigen Mischung gewährleistet ist.The Invention should be at least alternative to existing systems Offer method of particle identification and preferably one or more of the above-described disadvantages of conventional Overcome approaches. If possible In particular, a system of particles should be provided, in terms of the nature of the particles and the applied Identification method a particularly large number certainly distinguishable Allows particle populations. Safe in this context means that deviations of the particles in terms of their size or the total amount of dye present the identification as far as possible unaffected and thus a clear assignment of different particle populations of any mixture is.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Ein erster Aspekt der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Partikels aus einem polymeren Werkstoff, der zwei oder mehr monodispers in dem Werkstoff eingebettete Fluorophore mit Absorptions- und Fluoreszenzmaxima im UV/VIS/NIR-Spektralbereich enthält. Die Fluorophore sind dabei derart ausgewählt, dass

  • (i) die Absorptionsmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 5 nm voneinander beabstandet sind;
  • (ii) die Fluoreszenzmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 10 nm voneinander beabstandet sind; und
  • (iii) die Absorptionsmaxima und Fluoreszenzmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 5 nm voneinander beabstandet sind.
A first aspect of the invention is to provide a particle of a polymeric material containing two or more monophosphorus embedded in the material fluorophores with absorption and fluorescence maxima in the UV / VIS / NIR spectral range. The fluorophores are selected such that
  • (i) the absorption maxima of the fluorophores are at least 5 nm apart;
  • (ii) the fluorescence maxima of the fluorophores are at least 10 nm apart; and
  • (iii) the absorption maxima and fluorescence maxima of the fluorophores are each at least 5 nm apart.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit Hilfe eines Partikelsystems aus zwei (gegebenenfalls auch mehr) Fluorophoren eine Vielzahl über Fluoreszenzspektroskopie unterscheidungsfähiger Partikel bereitgestellt werden können, wenn die genannten Auswahlkriterien beachtet werden. Dadurch, dass die Wellenlängen der Fluoreszenzmaxima der Fluorophore mindestens 10 nm voneinander beabstandet sind, die Wellenlängen der Absorptionsmaxima um mindestens 5 nm voneinander entfernt liegen und Fluoreszenz- und Absorptionsmaxima aller Fluorophore sich um mindestens 5 nm hinsichtlich ihrer Lage unterscheiden, kann ein Verhältnis der Fluoreszenzintensitäten der einzelnen Fluorophore erfasst werden. Aus diesem Verhältnis kann eine – wie weiter unten noch näher erläuterte – Identifikation von Partikeln erfolgen. Eine zu untersuchende Probe kann also verschiedene Arten von Partikeln enthalten, die sich jeweils im Verhältnis der erfassten Fluoreszenzintensitäten und damit relativen Anteilen der Fluorophore unterscheiden, ansonsten jedoch einen identischen Aufbau besitzen. Natürlich können daneben auch Partikel mit unterschiedlichen Fluorophoren verwendet werden. Die in dem polymeren Werkstoff verteilten Fluorophore sind monodispers verteilt, liegen also im Idealfall als homogene Lösung der Fluorophore in der polymeren Matrix vor, oder sind, wenn es sich um eine Dispersion handelt, als Farbstoffteilchen weitgehend gleicher Größe in der polymeren Matrix eingebettet. Vorzugsweise weisen die Absorptionsspektren der Fluorophore einen Überlappungsbereich auf, wobei in diesem Bereich für jeden Fluorophor eine Extinktion größer 0,001 und eine Quantenausbeute größer Null ist. Hierdurch kann – in noch näherer erläuterter Weise – das Identifikationsverfahren durch Anregung mit nur einer Wellenlänge eingeleitet werden. Gegenüber herkömmlichen Verfahren wird eine signifikant reduzierte Anzahl einzelner Partikelexemplare einer Population zur Identifizierung dieser Population benötigt.Of the The invention is based on the finding that with the help of a particle system from two (possibly more) fluorophores a variety via fluorescence spectroscopy distinctive efficient Particles can be provided if the mentioned selection criteria are observed. As a result of that the wavelengths the fluorescence maxima of the fluorophores at least 10 nm from each other are spaced, the wavelengths the absorption maxima are at least 5 nm apart and fluorescence and absorption maxima of all fluorophores around may differ by at least 5 nm in terms of their location, a relationship the fluorescence intensities the individual fluorophores are detected. Out of this relationship can one - like closer below explained - identification of particles. A sample to be examined can therefore be different Types of particles included, each in proportion to the recorded fluorescence intensities and thus differentiate relative proportions of the fluorophores, otherwise however, have an identical structure. Of course, there may be particles as well be used with different fluorophores. The in the polymeric material distributed fluorophores are distributed monodisperse, are therefore ideally as a homogeneous solution of the fluorophores in the polymeric matrix before, or are, if it is a dispersion acts as a dye particles largely the same size in the embedded polymeric matrix. Preferably, the absorption spectra the fluorophores have an overlap area on, in this area for each fluorophore has an extinction greater than 0.001 and a quantum yield greater than zero is. This can - in even closer Illustrated Way - that Identification method initiated by excitation with only one wavelength become. Across from usual Procedure becomes a significantly reduced number of individual particle instances a population needed to identify this population.

Vorzugsweise sind die Absorptionsmaxima der Fluorophore um 10 bis 100 nm voneinander beabstandet. Unabhängig oder in Ergänzung hierzu sind die Fluoreszenzmaxima der Fluorophore um 20 bis 100 nm voneinander beabstandet.Preferably are the absorption maxima of the fluorophores by 10 to 100 nm from each other spaced. Independently or in addition For this purpose, the fluorescence maxima of the fluorophores are around 20 to 100 nm apart.

Die Absorptions- und Fluoreszenzmaxima liegen im UV/VIS/NIR-Spektralbereich, dass heißt im Wellenlängenbereich von 250 bis 2500 nm. Vorzugsweise liegen die Absorptionsmaxima im Wellenlängenbereich von 350 bis 850 nm. Unabhängig oder in Ergänzung hierzu liegen die Fluoreszenzmaxima vorzugsweise im Wellenlängenbereich von 400 bis 900 nm.The Absorption and fluorescence maxima are in the UV / VIS / NIR spectral range, that means in the wavelength range from 250 to 2500 nm. Preferably, the absorption maxima are in the Wavelength range of 350 to 850 nm. Independent or in addition For this purpose, the fluorescence maxima are preferably in the wavelength range from 400 to 900 nm.

Der polymere Werkstoff sollte in Wasser unlöslich und gegebenenfalls quellbar sein, so dass der Einsatz der Partikel in wässrigen Medien oder in vivo möglich ist. Der polymere Werkstoff kann ein Polymer enthalten, das aus einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten oder unsubstituierten Acrylaten, Vinylen und Allylen hergestellt ist. Daneben können insbesondere Polysilicate und Melaminharze Verwendung finden. Der polymere Werkstoff ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polysilicate, Polyaddukte (insbesondere Polyurethane, Polyharnstoffe, Polyisocyanate und Polydiole), Polykondensate (insbesondere Polyester/Polycarbonate, Polyamide, Polyimide, Polysulfone, Polyethersulfone und Melaminharzen), Polyacrylate (insbesondere Polymethylmethacrylat, Polymethylacrylat, Polyhydroxyethylmethacrylat, Polyethylenglycolmonomethacrylate verschiedener Kettenlänge, Poly-N-Isopropylacrylamid, Polydiethylacrylamid, Polyhexylmethacrylat, Poly-tert.-Butylmethacrylat und Polyacrylnitril), Polyolefine (insbesondere Polystyrol, Polypropylen, Polyethylen, alipatische Polyvinyle, aliphatische Polyallyle), deren Copolymeren oder Elends. Die genannten Materialien erlauben die Herstellung von Partikeln definierter Größe und sind daher als polymere Matrix für die fluoreszenzspektroskopische Untersuchung der Partikel besonders geeignet, da sie keine oder vernachlässigbare Störeinflüsse auf das chromophore System und die photophysikalischen Prozesse, insbesondere auf die Fluoreszenz der Fluorophore zeigen. Besonders bevorzugt besteht der polymere Werkstoff aus Polymethylmethacrylat (PMMA) oder aus Polystyrol (PS). Bei der Partikelherstellung werden vorzugsweise zudem Suspensionsstabilisatoren zugesetzt, wie beispielsweise die im Ausführungsbeispiel aufgeführten Substanzen PVP K-30 und Aerosol OT.Of the polymeric material should be insoluble in water and optionally swellable so that the use of the particles in aqueous media or in vivo possible is. The polymeric material may contain a polymer that is one or more monomers selected from the group consisting from substituted or unsubstituted acrylates, vinyls and Allylene is made. In addition, in particular polysilicates and Melamine resins find use. The polymeric material is preferably selected from the group comprising polysilicates, polyadducts (in particular Polyurethanes, polyureas, polyisocyanates and polydiols), polycondensates (in particular polyester / polycarbonates, polyamides, polyimides, polysulfones, Polyethersulfones and melamine resins), polyacrylates (especially Polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyhydroxyethyl methacrylate, Polyethylene glycol monomethacrylates of various chain lengths, poly-N-isopropylacrylamide, Polydiethylacrylamide, polyhexylmethacrylate, poly-tert-butylmethacrylate and polyacrylonitrile), polyolefins (especially polystyrene, polypropylene, Polyethylene, alipatic polyvinyls, aliphatic polyallylene), whose Copolymers or misery. The materials mentioned allow the Production of particles of defined size and are therefore as polymeric Matrix for the fluorescence spectroscopic examination of the particles especially suitable because they have no or negligible interference with the chromophore system and the photophysical processes, especially on fluorescence the fluorophores show. The polymer is particularly preferably Material made of polymethyl methacrylate (PMMA) or polystyrene (PS). In particle production, preference is also given to suspension stabilizers added, such as the substances listed in the embodiment PVP K-30 and Aerosol OT.

Ein Partikeldurchmesser liegt vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 2000 μm, insbesondere 1 μm bis 50 μm.A particle diameter is preferably in the range of 10 nm to 2000 μm, in particular 1 μm up to 50 μm.

Als Fluorophore können organische oder metallorganische Verbindungen, aber auch aus einem Halbleitermaterial bzw. Metalloxiden oder Metallsulfiden bestehende Quantenpunkte Verwendung finden. Vorzugsweise enthält das Partikel ein oder mehrere Fluorophore ausgewählt aus der Gruppe der Polyene, Azo-Verbindungen, Carboximide/Nitro-Verbindungen/Chinacridone, Chinoide, Oxazine, Indigoide, Diphenylmethane/Triphenylmethane und deren Derivate, Polymethine, Porphyrine/Phthalocyanine, Metallkomplexe, insbesondere der Edelmetalle, Seltenerden oder Übergangsmetalle, konjugierten Betaine und multiplen Chromophore. Besonders bevorzugt enthält das Partikel eine Kombination aus Coumarin- und Rhodaminderivaten als Fluorophore.When Fluorophores can organic or organometallic compounds, but also from one Semiconductor material or metal oxides or metal sulfides existing Quantum dots find use. Preferably, the particle contains one or more fluorophores selected from the group of polyenes, Azo Compounds, Carboximides / Nitro Compounds / Quinacridones, Chinoids, Oxazines, indigoids, diphenylmethanes / triphenylmethanes and their derivatives, Polymethines, porphyrins / phthalocyanines, metal complexes, in particular the Precious metals, rare earths or transition metals, conjugated betaines and multiple chromophores. Especially preferred contains the particle is a combination of coumarin and rhodamine derivatives as fluorophores.

Ein Testkit, das auf den vorgenannten Partikeln aufbaut, enthält zwei oder mehr Chargen aus Partikeln, wobei die Chargen jeweils die gleichen Fluorophore mit jedoch abweichendem Konzentrationsverhältnis enthalten. Natürlich lassen sich auch verschiedene Testkits mit unterschiedlichen Fluorophoren oder Fluorophorkombinationen kombinieren. Die Partikel verschiedener Chargen können demnach die gleiche Größe aufweisen und aus den gleichen Komponenten zusammengesetzt sein; sie unterscheiden sich voneinander im Konzentrationsverhältnis der Fluorophore. Die Partikel der verschiedenen Chargen lassen sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Identifikationsverfahrens in noch näher erläuterter Art und Weise unterscheiden. Mit anderen Worten, in einer zu vermessenden Probe kann eine Vielzahl gleich großer Partikel vorliegen, die allesamt zudem die gleichen Fluorophore enthalten. Durch die besondere Auswahl und Festlegung der Konzentrationsverhältnisse unabhängig von der Gesamtstoffmenge der Fluorophore ist es jedoch möglich, einzelne Partikel den bekannten Chargen zuzuordnen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung richtet sich daher auf ein Testkit, das zwei oder mehr Chargen von Partikeln der vorgenannten Ausführung enthält.One Testkit, which builds on the aforementioned particles, contains two or more batches of particles, each batch being the same Fluorophores but with different concentration ratio included. Naturally can also be different test kits with different fluorophores or combine fluorophore combinations. The particles of different Batches can accordingly have the same size and be composed of the same components; they differ differ from each other in the concentration ratio of the fluorophores. The Particles of the various batches can be determined with the aid of the identification method according to the invention in even closer Illustrated Different way. In other words, in one to be measured Sample can be a large number of particles of the same size, the all also contain the same fluorophores. By the special Selection and definition of concentration ratios independent of However, it is possible for the total amount of fluorophores to be individual particles attributable to the known batches. Another aspect of the invention is therefore aimed at a test kit containing two or more batches of Particles of the aforementioned embodiment contains.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung derartiger Partikel. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass die Partikel durch Polymerisation einer Lösung bzw. molekular oder kolloid dispersen Dispersion der Fluorophore in einem Monomer/Monomerengemisch erfolgt. Mit anderen Worten, die Fluorophore liegen zunächst gelöst im Monomer oder – bei Herstellung eines Copolymers – im Monomerengemisch vor. Sofern sie sich nicht hinreichend lösen, liegen sie vorzugsweise molekular dispers (Teilchengröße < 1 nm) oder zumindest kolloid dispers (Teilchengröße 1 nm bis 1 μm) vor. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Fluorophore im herzustellenden Partikel monodispers verteilt sind, also Interaktionen, die die Emissionseigenschaften beeinflussen könnten, vermieden werden.One Another aspect of the invention is to provide a Process for producing such particles. The inventive method provides that the particles by polymerization of a solution or molecular or colloidally dispersed dispersion of the fluorophores in a monomer / monomer mixture he follows. In other words, the fluorophores are initially dissolved in the monomer or at Preparation of a copolymer - im Monomer mixture before. Unless they dissolve sufficiently, lie they are preferably molecularly disperse (particle size <1 nm) or at least colloidally disperse (Particle size 1 nm up to 1 μm) in front. This ensures that the fluorophores in the produced Particles are monodisperse distributed, so interactions that the Emission characteristics could be avoided.

Vorzugsweise wird die Polymerisation unter radikalischen Bedingungen durchgeführt, insbesondere erfolgt eine thermisch induzierte freie radikalische Polymerisation bei 20 bis 90°C. Die genannten Bedingungen erlauben einerseits den Einsatz einer Vielzahl bekannter Fluorophore, die unter den genannten Versuchsbedingungen stabil sind, und ermöglichen andererseits den Rückgriff auf bekannte Herstellverfahren für monodisperse Mikropartikel. Bevorzugt werden für die Polymerisation eines oder mehrere der Monomere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten oder unsubstituierten Acrylaten, Vinylen und Allylen eingesetzt. Denkbar ist auch eine ionische Polymerisation.Preferably the polymerization is carried out under free-radical conditions, in particular takes place a thermally induced free radical polymerization at 20 to 90 ° C. The conditions mentioned on the one hand allow the use of a Variety of known fluorophores, which under the experimental conditions mentioned are stable and allow on the other hand the recourse to known manufacturing methods for monodisperse microparticles. Preference is given to the polymerization of a or more of the monomers selected from the group consisting of substituted or unsubstituted Acrylates, vinyls and allylene used. It is also conceivable one ionic polymerization.

Ferner ist bevorzugt, wenn der Lösung/Dispersion eine oder mehrere oberflächenaktive Substanzen zugesetzt werden.Further is preferred when the solution / dispersion one or more surface-active Substances are added.

Schließlich wird bevorzugt, wenn der Lösung/Dispersion Polyvinylpyrrolidon (PVP) und/oder eine geringe Menge anderer Polymere wie Polyethylenglykol (PEG) zugesetzt wird.Finally will preferred when the solution / dispersion Polyvinylpyrrolidone (PVP) and / or a small amount of other polymers such as polyethylene glycol (PEG) is added.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung richtet sich auf ein Identifikationsverfahren von Partikeln der vorgenannten Ausführungsform in einer Probe. Das Identifikationsverfahren umfasst die Schritte:

  • (i) Bestrahlen von vorzugsweise in Monoschicht vorliegenden Partikeln mit einer oder mehreren Anregungswellenlängen im Überlappungsbereich der Absorptionsspektren der Fluorophore bzw. im Bereich der Absorptionsmaxima der Fluorophore (+/– 10% der Extinktion);
  • (ii) Erfassen der Intensitäten der Fluoreszenz an vorgegebenen Messpunkten, wobei für jeden im Partikel enthaltenen Fluorophor wenigstens ein Messpunkt vorgegeben wird, der in einem Bereich von mindestens 5% der Intensität des Fluoreszenzmaximums des jeweiligen Fluorophors liegt und wobei die Messpunkte um mindestens 5 nm voneinander beabstandet sind;
  • (iii) Bestimmen eines Intensitätsverhältnisses der an den Messpunkten erfassten Intensitäten; und
  • (iv) Vergleichen des bestimmten Intensitätsverhältnisses mit einem Referenzwert zur Identifikation des Partikels.
Another aspect of the invention is directed to an identification method of particles of the aforementioned embodiment in a sample. The identification method comprises the steps:
  • (i) irradiating particles which are preferably present in monolayer and having one or more excitation wavelengths in the overlap region of the absorption spectra of the fluorophores or in the region of the absorption maxima of the fluorophores (+/- 10% of the extinction);
  • (Ii) detecting the intensities of the fluorescence at predetermined measuring points, wherein for each fluorophore contained in the particle at least one measuring point is set, which lies in a range of at least 5% of the intensity of the fluorescence maximum of the respective fluorophore and wherein the measuring points by at least 5 nm from each other are spaced apart;
  • (iii) determining an intensity ratio of the intensities detected at the measurement points; and
  • (iv) comparing the determined intensity ratio with a reference value for identification of the particle.

Nach dem erfindungsgemäßen Identifikationsverfahren werden demnach zunächst im Schritt (i) idealerweise in einer Monoschicht vorliegende Partikel bestrahlt, und zwar in einem Wellenlängenbereich, in dem die Fluorophore zur Emission angeregt werden. Die Partikel können nur identifiziert werden, wenn sie jeweils direkt mit dem Anregungslicht erreichbar sind. Nicht direkt erreichbare Partikel können die Identifikation u. U. stören und stellen in jedem Fall einen ungenutzten Materialeinsatz dar. Es wird daher angestrebt, die Partikel derart anzuordnen, dass eine möglichst große Anzahl der in einer Probe vorliegenden Partikel direkt angestrahlt werden kann. Darüber hinaus wird angestrebt, dass viele Partikel in möglichst kurzer Zeit, d. h. nach Möglichkeit mehrere Partikel gleichzeitig, direkt angeregt und identifiziert werden. Diese Kriterien führen dazu, dass die optimale Verteilung der Partikel in einer Monoschicht besteht und nicht, wie in herkömmlichen Verfahren (z. B. Flowzytometer), in der Vereinzelung der Partikel.To the identification method according to the invention are therefore first in step (i) ideally in a monolayer present particles irradiated, in a wavelength range in which the fluorophores be stimulated to issue. The particles can only be identified if they are each directly accessible with the excitation light. Not directly accessible particles, the identification u. U. disturb and represent in any case an unused material use. It is therefore desirable to arrange the particles such that a preferably size Number of particles present in a sample directly irradiated can be. About that In addition, it is desirable that many particles in the shortest possible time, d. H. if possible several particles simultaneously, directly excited and identified become. These criteria lead to that the optimal distribution of particles in a monolayer exists and not, as in conventional Method (eg, flow cytometer), in the separation of the particles.

Zur Erstellung einer Monoschicht werden sich in einer Lösung befindende Partikel in einer Mikrotiterplatte verteilt. Der Boden der Kavitäten der Mikrotiterplatte wird derart präpariert, dass die Partikel daran haften bleiben. Nicht am Boden haftende Partikel werden wieder abgenommen und können zu einem anderen Zeitpunkt zur Auswertung genutzt werden.to Creating a monolayer will be in a solution Particles distributed in a microtiter plate. The bottom of the cavities of the Microtiter plate is prepared in such a way that the particles stick to it. Non-sticky Particles are taken off again and can be used at another time be used for evaluation.

Ein hinreichend genaues Identifikationsergebnis ist auch erzielbar, wenn eine zweite Partikelschicht über den Zwischenräumen der Monoschicht liegt. In dem Fall sind sowohl die unteren als auch die oben liegenden Partikel identifizierbar. Zuletzt ist es auch möglich, die Partikel in Lösung, also zufällig verteilt, zuzuordnen. Es ist jedoch insofern nachteilig, als dass die Erkennung sich bewegender Partikel aufwändiger und zeitintensiver ist und übereinander liegende Partikel u. U. nicht eindeutig identifiziert werden können und zur Auswertung somit nicht zur Verfügung stehen.One sufficiently accurate identification result is also achievable if a second particle layer over the interstices of the Monolayer lies. In the case, both the lower and the the overhead particles identifiable. Last it is too possible, the particles in solution, so random distributed, assign. However, it is disadvantageous in that the detection of moving particles is more complex and time-consuming and on top of each other lying particles u. U. can not be clearly identified and therefore not available for evaluation.

Sofern die Absorptionsspektren der Fluorophore einen Überlappungsbereich aufweisen, in dem für jeden Fluorophor eine Extinktion größer 0,001 und eine Quantenausbeute größer Null ist, erfolgt vorzugsweise das Bestrahlen im Schritt (i) unter Verwendung einer einzigen Anregungswellenlänge, die im Überlappungsbereich liegt.Provided the absorption spectra of the fluorophores have an overlap area, in the for each fluorophore has an extinction greater than 0.001 and a quantum yield greater than zero is preferably irradiation in step (i) is carried out using a single excitation wavelength, in the overlap area lies.

In dem sich anschließenden Schritt (ii) werden die Intensitäten der Fluoreszenz an vorgegebenen Messpunkten erfasst. Diese Messpunkte liegen am Fluoreszenzmaxi mum bzw. in einem Wellenlängenbereich, an dem mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 90% der Intensität des Fluoreszenzmaximums vorliegen für jeden einzelnen Fluorophor. Mit anderen Worten, enthält die Probe zwei Fluorophore, so sind wenigstens zwei Messpunkte vorzugeben; je einen für den ersten und einen für den zweiten Fluorophor. Natürlich können zur Steigerung der Messgenauigkeit auch mehrere Messpunkte in dem genannten Wellenlängenbereich dem jeweiligen Fluorophor zugeordnet werden, jedoch ist dies in der Regel nicht notwendig. Wenn die weiter oben genannten Bedingungen für die Lage der Absorptions- und Fluoreszenzmaxima eingehalten werden, können die Intensitäten an den Messpunkten eindeutig erfasst werden.In the subsequent one Step (ii) becomes the intensities the fluorescence detected at predetermined measuring points. These measuring points are at the fluorescence maximum or in a wavelength range at least 5%, preferably at least 50%, more preferably at least 90% of the intensity of the Fluorescence maximums are present for every single fluorophore. In other words, the sample contains two Fluorophores, so at least two measuring points are to be specified; one each for the first and one for the second fluorophore. Naturally can To increase the accuracy of measurement also several measuring points in the above Wavelength range be assigned to the respective fluorophore, but this is in usually not necessary. If the above conditions for the Position of the absorption and fluorescence maxima are observed, can the intensities clearly detected at the measuring points.

Im Schritt (iii) werden die zuvor an den Messpunkten erfassten Intensitäten zueinander ins Verhältnis gesetzt. Das so bestimmte Intensitätsverhältnis wird im Schritt (iv) mit einem hinterlegten Referenzwert verglichen und erlaubt so eine Identifikation des Partikels. Das heißt, für die einzelnen Chargen aus Partikeln mit Fluorophoren unterschiedlicher Konzentrationsverhältnisse werden im Vorfeld Referenzwerte erstellt, indem die Intensitäten an den Messpunkten vermessen und zueinander im Verhältnis gesetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass anhand der Intensitätsverhältnisse bereits eine eindeutige Identifikation der Partikel unterschiedlicher Chargen möglich ist. Die Apparatur zur Durchführung der spektroskopischen Untersuchung als auch das Identifikationsverfahren selbst muss nur einmalig auf ein ganz spezifisches spektrales System eingestellt/optimiert werden, um eine Vielzahl unterschiedlicher Partikel zu identifizieren. Darin liegt ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.in the Step (iii) becomes the intensities previously detected at the measurement points put into proportion. The thus determined intensity ratio becomes in step (iv) compared with a stored reference value and allows an identification of the particle. That is, for the individual Batches of particles with fluorophores of different concentration ratios be prepared in advance by reference values by the intensities of the Measure measuring points and set in relation to each other. The inventive method is characterized by the fact that the intensity ratios already a clear identification of the particles different Batches possible is. The apparatus for carrying out the spectroscopic investigation as well as the identification procedure even only once has to go to a very specific spectral system set / optimized to a variety of different Identify particles. This is a great advantage of the method according to the invention.

Als weiterer Identifikationsparameter kann die Fluroreszenzlebensdauer herangezogen werden. Mit anderen Worten, im Schritt (ii) kann für ausgewählte Fluorophore zusätzlich eine Fluoreszenzlebensdauer erfasst werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein zusätzlicher Fluorophor (bspw. n-ter Farbstoff) zur Erweiterung der Anzahl unterscheidbarer Partikel genutzt wird und dieser Fluorophor nicht hinreichend von den anderen Fluorophoren verschiedene Eigenschaften bez. Absorption und Fluoreszenzverhalten aufweist.When Further identification parameters can be the fluorescence lifetime be used. In other words, in step (ii), for selected fluorophores additionally a fluorescence lifetime are detected. This is special then makes sense, if an additional Fluorophore (eg n-th dye) to increase the number of distinguishable Particles is used and this fluorophore is not sufficient of the other fluorophores have different properties. absorption and fluorescence behavior.

Denkbar ist weiterhin, dass die zu vermessenen Partikel aus Chargen unterschiedlicher Durchmesser bestehen und im Schritt (ii) zusätzlich eine absolute Intensität der Fluoreszenz erfasst wird. Im Schritt (iv) wird dann anhand der erfassten absoluten Intensität der Fluoreszenz ein Partikeldurchmesser durch einen Vergleich mit einem Referenzwert bestimmt. Unter Berücksichtigung dieses Parameters können demnach Partikel gleicher Fluorophore und gleicher Konzentrationsverhältnisse der Fluorophore Einsatz finden, die sich jedoch im Durchmesser unterscheiden. Der Unterschied im Partikeldurchmesser bedingt eine unterschiedliche absolute Gesamtstoffmenge der Fluorophore, was wiederum zu Unterschieden in der absoluten Intensität der Fluoreszenz (an den Messpunkten oder in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich) führt. Letztgenannter Unterschied dient dann als das Unterscheidungskriterium für die Partikel verschiedener Größe.It is also conceivable that the particles to be measured consist of batches of different diameters and in step (ii) additionally an absolute intensity of the fluorescence is detected. In step (iv), a particle diameter is then determined on the basis of the detected absolute intensity of the fluorescence by comparison with a reference value. Taking into account this parameter, it is therefore possible to use particles of the same fluorophores and the same concentration ratios of the fluorophores which, however, are present differ in diameter. The difference in the particle diameter causes a different absolute total amount of the fluorophores, which in turn leads to differences in the absolute intensity of the fluorescence (at the measuring points or in a predetermined wavelength range). The latter difference then serves as the distinguishing criterion for the particles of different sizes.

Gleichzeitig ruft auch eine unterschiedliche absolute Gesamtstoffmenge der Fluorophore bei gleicher Partikelgröße eine jeweils verschiedene Intensität hervor, die auf beschriebenem Wege zur Partikelidentifikation genutzt werden kann. Mit anderen Worten, die zu vermessenden Mikropartikel können denselben Durchmesser aber unterschiedliche absolute Fluorophorenstoffmengen aufweisen und im Schritt (ii) wird zusätzlich eine absolute Intensität erfasst und der jeweiligen Charge zugeordnet.simultaneously also calls for a different absolute total amount of fluorophores with the same particle size one each different intensity which were used in the described way for particle identification can be. In other words, the microparticles to be measured can same diameter but different absolute amounts of fluorophore In addition, an absolute intensity is detected in step (ii) and assigned to the respective batch.

Liegen in einer Probe Partikel derselben Farbstoffcodierung und gleicher absoluter Gesamtchromophorenstoffmengen, aber unterschiedlicher Partikeldurchmesser vor, kann zusätzlich zur Erfassung der Intensitäten der Fluoreszenz eine optische Objektidentifikation erfolgen. Mit anderen Worten, wenn die zu vermessenden Partikel aus Chargen unterschiedlicher Durchmesser bestehen und gleiche absolute Fluorophorenstoffmengen aufweisen, kann zusätzlich zur Erfassung der absoluten Intensität der Fluoreszenz eine optische Objektidentifikation zur Bestimmung der Partikeloberfläche bzw. des Partikeldurchmessers durchgeführt werden.Lie in a sample particles of the same dye coding and the same absolute total chromophore levels but different Particle diameter, in addition to detecting the intensities of the Fluorescence carried out an optical object identification. With others Words, if the particles to be measured from batches of different Diameter and same absolute amounts of fluorophores exist may additionally to detect the absolute intensity of the fluorescence, an optical object identification for determining the particle surface or the particle diameter carried out become.

Die erfasste absolute Intensität der Fluoreszenz als Flächenintegral ist eine Funktion der Partikelgröße und der enthaltenen Gesamtstoffmenge der Fluorophore. Eine identische erfasste Intensität der Fluoreszenz zweier Partikel kann also sowohl aus der tatsächlichen Gleichheit der Objekte sowie aus Unterschieden in der Partikelgröße bei gleicher absoluter Farbstoffmenge resultieren und lässt somit gerade keine eindeutigen Rückschlüsse auf den Partikeldurchmesser zu.The recorded absolute intensity the fluorescence as area integral is a function of particle size and the contained total amount of fluorophores. An identical detected intensity So the fluorescence of two particles can be both from the actual Equality of the objects as well as differences in the particle size at the same absolute amount of dye result and thus leaves no clear conclusions the particle diameter too.

Über eine Auswertung der Projektion des emittierten Lichtes auf eine Bildfläche kann die Partikeloberfläche bzw. der Durchmesser in solchen Fällen bestimmt werden. Die Erfassung der absoluten Intensität zusammen mit der Ermittlung des Partikeldurchmessers macht dann eine eindeutige Unterscheidung möglich.Over a Evaluation of the projection of the emitted light on a picture surface can the particle surface or the diameter can be determined in such cases. The capture the absolute intensity together with the determination of the particle diameter then makes a clear distinction possible.

Eine alternative Erkennung der Partikelgröße liegt in der Erfassung des rückgestreuten Anregungslichtes. Die Erkennung der Partikelgröße kann sowohl, wie beschrieben, zur Unterscheidung verschiedener Populationen als auch zu Korrekturzwecken eingesetzt werden. Mit anderen Worten, die zu vermessenden Partikel können aus Chargen unterschiedlicher Durchmesser bestehen und im Schritt (ii) wird dann zusätzlich eine Intensität des rückgestreuten Anregungslichtes erfasst und im Schritt (iv) anhand der erfassten Intensität des rückgestreuten Anregungslichtes ein Partikeldurchmesser durch Vergleich mit einem Referenzwert bestimmt.A alternative detection of particle size is in the detection of the backscattered Excitation light. The detection of the particle size can both, as described, for distinguishing different populations as well as for correction purposes be used. In other words, the particles to be measured can consist of batches of different diameters and in the step (ii) will then be additional an intensity of the backscattered Excited light detected and in step (iv) based on the detected intensity of the backscattered Excitation light a particle diameter by comparison with a Reference value determined.

Im Schritt (ii) wird vorzugsweise zusätzlich ein Oberflächenpotenzial (z. B. ζ-Potenzial) bestimmt.in the Step (ii) preferably additionally becomes a surface potential (eg ζ potential) certainly.

Bevorzugt ist weiterhin, dass die zwei oder mehr Fluorophore eines Partikels einen überlappenden Absorptionsbereich aufweisen und das Bestrahlen im Schritt (i) unter Verwendung einer (im Überlappungsbereich liegenden) oder mehrer Anregungswellenlängen erfolgt. Mit einer einzigen Anregungsquelle lassen sich gleichzeitig im Fall oben genannter Kriterien beide Fluorophore zur Fluoreszenz anregen, so dass das Identifikationsverfahren beschleunigt werden kann. In jedem Fall jedoch ist eine sehr hohe Identifikationsgenauigkeit (geringe Abweichung) gewährleistet. Vorzugsweise liegt die Anregungswellenlänge im Fall zweier vorliegender Fluorophore im Schnittpunkt der Absorptionsspektren bzw. im Bereich um den Schnittpunkt mit einer Differenz von bis zu 10% des Wertes der Extinktion am Schnittpunkt. Im Fall von drei oder mehr Fluorophoren müssen alle Fluorophore einen gemeinsamen Anregungswellenlängenbereich aufweisen, wobei in diesem Bereich für jeden Fluorophor eine Extinktion von mindestens 0,001, vorzugsweise 0,1 bis 1, und eine Quantenausbeute von mindestens 0,01, vorzugsweise 0,5 bis 1, gilt und das Bestrahlen im Schritt (i) unter Verwendung einer einzigen Anregungswellenlänge erfolgt, die im Überlappungsbereich liegt.Prefers is further that the two or more fluorophores of a particle an overlapping one Have absorption and irradiation in step (i) below Using a (in the overlap area) or more excitation wavelengths he follows. With a single excitation source can be simultaneously in the case of the above criteria, both fluorophores fluoresce stimulate, so that the identification process can be accelerated can. In any case, however, a very high identification accuracy (low Deviation). Preferably, the excitation wavelength is in the case of two present fluorophores at the intersection of the absorption spectra and in the area around the point of intersection with a difference of up to 10% of the value of the extinction on Intersection. In the case of three or more fluorophores, all must Fluorophores have a common excitation wavelength range, wherein in this area for everyone Fluorophore has an extinction of at least 0.001, preferably 0.1 to 1, and a quantum yield of at least 0.01, preferably 0.5 to 1, and the irradiation in step (i) using a single excitation wavelength takes place in the overlap area lies.

Die Anregung kann demnach mit einer einzigen oder mit verschiedenen Lichtquellen bzw. verschiedenen Wellenlängen erfolgen.The Excitation can therefore be with a single or with different Light sources or different wavelengths take place.

Als Lichtquellen können Lampen (Gasentladungslampen ggf. in Kombination mit entsprechenden Filtern), Laser, LED's verwendet werden.When Light sources can Lamps (gas discharge lamps possibly in combination with appropriate Filters), lasers, LEDs be used.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention will be described below with reference to two embodiments and the associated Fi explained in more detail. Show it:

1 bis 3 Absorptions- und Fluoreszenzspektren des Systems Coumarin 314/Rhodamin 6G bei zwei unterschiedlichen Konzentrationsver hältnissen, das eine mögliche Anregung mit nur einer Wellenlänge zeigt (Abszisse: Wellenlänge [nm]; Ordinate: Intensität); und 1 to 3 Absorption and fluorescence spectra of the Coumarin 314 / Rhodamine 6G system at two different concentration ratios, showing possible excitation with only one wavelength (abscissa: wavelength [nm]; ordinate: intensity); and

4 Fluoreszenzverhalten in PMMA bei 11 unterschiedlichen Mischungsverhältnissen eines Systems der Fluorophore Coumarin 334/Rhodamin 6G, wobei mit zwei Wellenlängen angeregt wurde (Abszisse: Konzentrationsverhältnis der Fluoreszenzfarbstoffe; Ordinate: Intensitätsverhältnis der ermittelten Intensitäten bei 550 nm und 490 nm). 4 Fluorescence behavior in PMMA at 11 different mixing ratios of a system of fluorophores Coumarin 334 / rhodamine 6G, which was excited at two wavelengths (abscissa: concentration ratio of the fluorescent dyes, ordinate: intensity ratio of the detected intensities at 550 nm and 490 nm).

5 Partikel des Farbstoffsystems Coumarin 334/Rhodamin 6G unterschiedlichen Durchmessers und bei verschiedenen Konzentrations- und somit ermittelten Intensitätsverhältnissen (Abszisse: Partikeldurchmesser [μm]; Ordinate: Intensitätsverhältnis der ermittelten Intensitäten bei 550 nm und 490 nm). 5 Particles of the dye system coumarin 334 / rhodamine 6G of different diameters and at different concentration and thus determined intensity ratios (abscissa: particle diameter [μm]; ordinate: intensity ratio of the determined intensities at 550 nm and 490 nm).

Ausführliche Beschreibung Ausführungsbeispiel – Herstellung der PartikelDetailed description of embodiment - production the particle

Allgemein kann auf alle Methoden, bei denen durch Reaktion in der Größe einstellbare Partikel entstehen, zurückgegriffen werden; speziell auf Fällungspolymerisation, Emulsionspolymerisation und Suspensionspolymerisation. Nachfolgend wird die Herstellung von Partikeln anhand der Fällungspolymerisation näher erläutert. Eingesetzte Reagenzien für die polymere Matrix: Methanol 70 ml Methylmethacrylat (MMA) 10 ml Polyvinylpyrrolidon (PVP K-30) 5 g Natrium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinat (Aerosol-OT) 320 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) 40 mg In general, all methods which produce adjustable particles by reaction in size can be used; specifically for precipitation polymerization, emulsion polymerization and suspension polymerization. The production of particles will be explained in more detail on the basis of the precipitation polymerization. Reagents used for the polymeric matrix: methanol 70 ml Methyl methacrylate (MMA) 10 ml Polyvinylpyrrolidone (PVP K-30) 5 g Sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate (Aerosol OT) 320 mg Azobisisobutyronitrile (AIBN) 40 mg

PVP und Aerosol-OT wurden in Methanol gelöst vorgelegt. Der Lösung wurde eine Lösung des Radikalstarters AIBN in dem Monomer MMA zugesetzt. Anschließend wurde bei 65°C Badtemperatur für 24 h mit zirka 100 rpm gerührt. Die noch warme Suspension wurde auf 300 ml Wasser gegossen, und der Niederschlag über eine Fritte abgesaugt und mit Wasser gewaschen.PVP and aerosol OT were presented dissolved in methanol. The solution became a solution of the radical initiator AIBN added in the monomer MMA. Subsequently was at 65 ° C Bath temperature for Stirred for 24 h at about 100 rpm. The still warm suspension was poured into 300 ml of water, and the rainfall over sucked a frit and washed with water.

Eingesetzte Fluorophore:
Rhodamin 6G und Coumarin 314 bzw. 334
Fluorophors used:
Rhodamine 6G and coumarin 314 and 334, respectively

Die Fluorophore wurden in den in der Tab. 1 angegebenen Mengen der Lösung aus AIBN im MMA zugesetzt. Partikel-Nr. Rhodamin 6G [mg/g Kunststoff] Coumarin 334 [mg/g Kunststoff] ermitteltes Intensitätsverhältnis 1 0,475 0,015 2748 2 0,375 0,075 15 3 0,250 0,150 4 4 0,125 0,225 1 5 0,063 0,270 0,5 6 0,031 0,356 0,18 7 0,028 0,422 0,17 8 0,016 0,366 0,12 9 0,006 0,422 0,04 10 0,004 0,422 0,02 11 0,002 0,422 0,01 Tab. 1 – Mengenverhältnisse der Fluorophore The fluorophores were added in the amounts specified in Tab. 1 of the solution of AIBN in MMA. Particle number. Rhodamine 6G [mg / g plastic] Coumarin 334 [mg / g plastic] determined intensity ratio 1 0,475 0,015 2748 2 0,375 0,075 15 3 0,250 0,150 4 4 0,125 0.225 1 5 0.063 0,270 0.5 6 0.031 0,356 0.18 7 0.028 0.422 0.17 8th 0.016 0,366 0.12 9 0,006 0.422 0.04 10 0,004 0.422 0.02 11 0,002 0.422 0.01 Tab. 1 - proportions of fluorophores

Insgesamt wurden 11 verschiedene Konzentrationsverhältnisse von Coumarin 334 und Rhodamin 6G in der genannten PMMA-Matrix hergestellt (vgl. 4).A total of 11 different concentration ratios of Coumarin 334 and Rhodamine 6G were prepared in said PMMA matrix (cf. 4 ).

Die nach dem Verfahren erhaltenen Mikropartikel haben einen mittleren Durchmesser von ca. 9 μm.The microparticles obtained by the process have a middle Diameter of approx. 9 μm.

Identifikationsverfahrenidentification method

Nach oben beschriebenem Verfahren wurden Farbstoffmischungen gem. Tab. 1 in den Werkstoff eingebracht. Die erhaltenen Partikel wurden auf Glasslides befestigt und im Fluoreszenz-Spektralphotometer analysiert. Das verwendete Gerät (Shimadzu RF-5301 PC) ist mit einer standardmäßigen Xenon-Lampe ausgestattet, die das gesamte UV/VIS-Spektrum abdeckt.To above-described process dye mixtures were gem. Tab. 1 introduced into the material. The resulting particles were on Glasslides attached and analyzed in the fluorescence spectrophotometer. The device used (Shimadzu RF-5301 PC) comes with a standard Xenon bulb which covers the entire UV / VIS spectrum.

Jedes Exemplar wurde mit Licht der Wellenlängen 470 nm und 525 nm belichtet und die Werte der Intensität der emittierten Fluoreszenzstrahlung bei jeweils 490 nm und 550 nm ermittelt. Diese Intensitätswerte wurden dann miteinander ins Verhältnis gesetzt, der erhaltene Wert ergibt den Identifikationsparameter (vg. 4).Each specimen was exposed to light of wavelengths 470 nm and 525 nm and the values of the intensity of the emitted fluorescence radiation were determined at 490 nm and 550 nm, respectively. These intensity values were then set in relation to each other, the value obtained gives the identification parameter (cf. 4 ).

Den 1 und 2 sind exemplarisch Anregungspeaks und überlagerte Fluoreszenzspektren des Systems Coumarin 314/Rhodamin 6G zu entnehmen. Es sind Fluoreszenzspektren bei zwei unterschiedlichen Konzentrationsverhältnissen, nämlich 1:15 (1) und 3:1 (2) abgebildet, die jeweils bei Einstrahlung mit drei verschiedenen Wellenlängen aufgenommen wurden.The 1 and 2 Exemplary excitation peaks and superimposed fluorescence spectra of the system coumarin 314 / rhodamine 6G can be seen. There are fluorescence spectra at two different concentration ratios, namely 1:15 ( 1 ) and 3: 1 ( 2 ), each shot at three different wavelengths.

Der Peak bei 449 nm resultiert aus der Einstrahlung bei dieser Wellenlänge und entspricht dem Absorptionsmaximum von Coumarin 314, 525 nm entspricht analog dem Absorptionsmaximum von Rhodamin 6G. Bei jeweils unterschiedlichen vorliegenden Konzentrationsverhältnissen in einer Mischung dominiert daher die Gesamtfluoreszenzintensität (Integral) des einen oder des anderen Fluorophors und auch die Intensität an ausgesuchten Messpunkten, wie zusätzlich in 3 veranschaulicht.The peak at 449 nm results from the irradiation at this wavelength and corresponds to the absorption maximum of Coumarin 314, 525 nm corresponds to the absorption maximum of rhodamine 6G. In the case of different concentration ratios present in a mixture, therefore, the total fluorescence intensity (integral) of one or the other fluorophore and also the intensity at selected measurement points dominates, as additionally in 3 illustrated.

Der Peak bei 470 nm resultiert aus der Einstrahlung bei eben der Wellenlänge, die das ungefähre Maximum des gemeinsamen Anregungsbereiches darstellt. Werden die Mischungen der Fluorophore nur bei dieser einen Wellenlänge bestrahlt, ergeben sich hinreichend unterschiedliche Fluoreszenzspektren, die eine Identifikation anhand der Verhältnisbildung von Intensitäten an zwei ausgesuchten Messpunkten erlauben.Of the Peak at 470 nm results from the irradiation at the same wavelength, the the approximate Represents maximum of the common excitation range. Will the Mixtures of the fluorophores irradiated only at this one wavelength, sufficiently different fluorescence spectra arise, the an identification based on the ratio formation of intensities to two allow selected measuring points.

Für die Fluoreszenz in den Messpunkten ergaben sich Intensitätsverhältnisse von (i) 2,43 (1:15) und (ii) 0,30 (3:1).For the fluorescence Intensity ratios of (i) 2.43 (1:15) resulted in the measurement points and (ii) 0.30 (3: 1).

In der 4 sind die Intensitätsverhältnisse bei den verschiedenen Mischungsverhältnissen der Partikel-Nr. 1–11 zu entnehmen. Zu erkennen ist der lineare Zusammenhang der beiden Größen über einen sehr großen Bereich der Konzentrationen. Das Verhältnis eignet sich daher als Identifikationsparameter, ggf. auch ohne Hinterlegung konkreter Referenzwerte, wenn die Funktion bekannt ist.In the 4 are the intensity ratios at the different mixing ratios of the particle no. 1-11. The linear relationship of the two variables over a very wide range of concentrations can be seen. The ratio is therefore suitable as an identification parameter, possibly even without the deposit of concrete reference values, if the function is known.

5 zeigt Partikelpopulationen, die sich sowohl hinsichtlich der eingestellten Konzentrations- und somit ermittelten Intensitätsverhältnisses als auch hinsichtlich ihres Partikeldurchmessers unterscheiden. 5 shows particle populations that differ both in terms of set concentration and thus determined intensity ratio as well as in terms of their particle diameter.

Claims (29)

Partikel aus einem polymeren Werkstoff, der zwei oder mehr monodispers in dem Werkstoff eingebettete Fluorophore mit Absorptions- und Fluoreszenzmaxima im UV/VIS/NIR-Spektralbereich enthält, wobei die Fluorophore so ausgewählt sind, dass (i) die Absorptionsmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 5 nm voneinander beabstandet sind; (ii) die Fluoreszenzmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 10 nm voneinander beabstandet sind; und (iii) die Absorptionsmaxima und Fluoreszenzmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 5 nm voneinander beabstandet sind.Particles made of a polymeric material, the two or more monodisperse fluorophores embedded in the material with absorption and fluorescence maxima in the UV / VIS / NIR spectral range contains where the fluorophores are selected are that (i) the absorption maxima of the fluorophores around each at least 5 nm apart; (ii) the fluorescence maxima the fluorophores spaced at least 10 nm apart are; and (iii) the absorption maxima and fluorescence maxima the fluorophores spaced at least 5 nm apart are. Partikel nach Anspruch 1, bei dem die Absorptionsmaxima der Fluorophore um 10 bis 100 nm voneinander beabstandet sind.Particles according to claim 1, wherein the absorption maxima the fluorophores are spaced from each other by 10 to 100 nm. Partikel nach Anspruch 1, bei dem die Fluoreszenzmaxima der Fluorophore um 20 bis 100 nm voneinander beabstandet sind.Particles according to claim 1, wherein the fluorescence maxima the fluorophores are spaced from each other by 20 to 100 nm. Partikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Fluoreszenzmaxima im Wellenlängenbereich von 400 bis 900 nm liegen.Particles according to one of the preceding claims, in the fluorescence maxima in the wavelength range from 400 to 900 nm lie. Partikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Absorptionsmaxima im Wellenlängenbereich von 350 bis 850 nm liegen.Particles according to one of the preceding claims, in the absorption maxima in the wavelength range from 350 to 850 nm lie. Partikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Absorptionsspektren der Fluorophore einen Überlappungsbereich aufweisen, wobei in diesem Bereich für jeden Fluorophor eine Extinktion größer 0,001 und eine Quantenausbeute größer Null ist.Particles according to one of the preceding claims, in the absorption spectra of the fluorophores overlap , wherein in this area for each fluorophore an extinction greater than 0.001 and a quantum yield greater than zero is. Partikel nach Anspruch 1, bei dem der polymere Werkstoff in Wasser unlöslich ist.Particle according to claim 1, wherein the polymeric material insoluble in water is. Partikel nach Anspruch 7, bei dem der polymere Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polysilicate, Polyaddukte, Polyacrylate, Polyolefine, deren Copolymeren oder Elends.Particles according to claim 7, wherein the polymeric material selected is selected from the group comprising polysilicates, polyadducts, polyacrylates, Polyolefins, their copolymers or blends. Partikel nach Anspruch 8, der polymere Werkstoff zusätzlich einen Suspensionsstabilisator enthält.Particles according to claim 8, the polymeric material additionally contains a suspension stabilizer. Partikel nach Anspruch 1, bei dem das Partikel einen Durchmesser im Bereich von 10 nm–2000 μm aufweist.Particle according to claim 1, wherein the particle has a Diameter in the range of 10 nm-2000 microns has. Partikel nach Anspruch 10, bei dem das Partikel einen Durchmesser im Bereich von 1–50μm aufweist.Particle according to claim 10, wherein the particle has a diameter in the range of 1-50μm. Partikel nach Anspruch 1, bei dem die Fluorophore organische oder metallorganische Verbindungen oder aus einem Halbleitermaterial bzw. Metalloxid oder Metallsulfid bestehende Quantenpunkte sind.Particles according to claim 1, wherein the fluorophores organic or organometallic compounds or of a semiconductor material or metal oxide or metal sulfide are existing quantum dots. Partikel nach Anspruch 12, bei dem das Partikel ein oder mehrere Fluorophore ausgewählt aus der Gruppe der Polyene, Azo-Verbindungen, Carboximide/Nitro-Verbindungen/Chinacridone, Chinoide, Oxazine, Indigoide, Diphenylmethane/Triphenylmethane und deren Derivate, Polymethine, Porphyrine/Phthalocyanine, Metallkomplexe, insbesondere der Edelmetalle, Seltenerden oder Übergangsmetalle, konjugierten Betaine und multiplen Chromophore enthält.Particles according to claim 12, wherein the particle one or more fluorophores selected from the group of polyenes, Azo Compounds, Carboximides / Nitro Compounds / Quinacridones, Chinoids, Oxazines, indigoids, diphenylmethanes / triphenylmethanes and their derivatives, Polymethines, porphyrins / phthalocyanines, metal complexes, in particular of precious metals, rare earths or transition metals, conjugated Contains betaines and multiple chromophores. Partikel nach Anspruch 13, bei dem das Partikel eine Kombination aus Coumarin- und Rhodamin-Derivaten als Fluorophore enthält.Particles according to claim 13, wherein the particle a combination of coumarin and rhodamine derivatives as fluorophores contains. Test-Kit enthaltend zwei oder mehr Chargen von Partikeln nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Chargen jeweils die gleichen Fluorophore mit jedoch abweichendem Konzentrationsverhältnis enthalten.Test kit containing two or more batches of particles according to one of the claims 1 to 14, wherein the batches each with the same fluorophores with however, contain a different concentration ratio. Verfahren zur Herstellung von Partikeln aus einem polymeren Werkstoff, der zwei oder mehr monodispers in dem Werkstoff eingebettete Fluorophore mit Absorptions- und Fluoreszenzmaxima im UV/VIS/NIR-Spektralbereich enthält, wobei die Fluorophore so ausgewählt sind, dass (i) die Absorptionsmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 5 nm voneinander beabstandet sind; (ii) die Fluoreszenzmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 10 nm voneinander beabstandet sind; und (iii) die Absorptionsmaxima und Fluoreszenzmaxima der Fluorophore um jeweils mindestens 5 nm voneinander beabstandet sind, und wobei das Partikel durch Polymerisation einer Lösung/molekular oder kolloid dispersen Dispersion der Fluorophore in einem Monomer/Monomerengemisch erfolgt.Process for the production of particles from a polymeric material that is two or more monodisperse in the material embedded fluorophores with absorption and fluorescence maxima in the UV / VIS / NIR spectral range, the fluorophores being so selected are that (i) the absorption maxima of the fluorophores around each at least 5 nm apart; (ii) the fluorescence maxima the fluorophores spaced at least 10 nm apart are; and (iii) the absorption maxima and fluorescence maxima the fluorophores spaced at least 5 nm apart are, and wherein the particle by polymerization of a solution / molecular or colloidally dispersed dispersion of the fluorophores in a monomer / monomer mixture he follows. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Polymerisation unter radikalischen Bedingungen durchgeführt wird.The method of claim 16, wherein the polymerization under radical conditions. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem eine thermisch induzierte freie radikalische Polymerisation bei 20°C–90°C erfolgt.The method of claim 17, wherein a thermal induced free radical polymerization is carried out at 20 ° C-90 ° C. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem für die Polymerisation ein oder mehrere der Monomere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten oder unsubstituierten Acrylaten, Vinylen und Allylen eingesetzt werden.A method according to claim 16, wherein for the polymerization one or more of the monomers selected from the group consisting from substituted or unsubstituted acrylates, vinyls and Allyl used. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Lösung/Dispersion eine oder mehrere oberflächenaktive Substanzen zugesetzt werden.The method of claim 16, wherein the solution / dispersion one or more surfactants be added. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Lösung/Dispersion Polyvinylpyrrolidon (PVP) und/oder eine geringe Menge anderer Polymere wie Polyethylenglykol (PEG) zugesetzt wird.The method of claim 16, wherein the solution / dispersion Polyvinylpyrrolidone (PVP) and / or a small amount of other polymers such as polyethylene glycol (PEG) is added. Verfahren zur Identifikation eines Partikels nach einem der Ansprüche 1 bis 14 in einer Probe, umfassend die Schritte: (i) Bestrahlen von vorzugsweise in Monoschicht vorliegenden Partikeln mit einer oder mehreren Anregungswellenlängen im Überlappungsbereich der Absorptionsspektren der Fluorophore bzw. im Bereich der Absorptionsmaxima der Fluorophore (+/– 10% der Extinktion); (ii) Erfassen der Intensitäten der Fluoreszenz an vorgegeben Messpunkten, wobei für jeden im Partikel enthaltenen Fluorophor wenigstens ein Messpunkt vorgegeben wird, der in einem Bereich von mindestens 5% der Intensität des Fluoreszenzmaximums des jeweiligen Fluorophors liegt und wobei die Messpunkte um mindestens 5 nm voneinander beabstandet sind; (iii) Bestimmen eines Intensitätsverhältnisses der an den Messpunkten erfassten Intensitäten; und (iv) Vergleichen des bestimmten Intensitätsverhältnisses mit einem Referenzwert zur Identifikation des Partikels.Method for identifying a particle according to one of the claims 1 to 14 in a sample, comprising the steps: (i) Irradiate preferably present in monolayer particles with a or more excitation wavelengths in the overlap area the absorption spectra of the fluorophores or in the range of the absorption maxima the fluorophore (+/- 10% the extinction); (ii) detecting the intensities of the fluorescence at given Measuring points, where for each fluorophore contained in the particle at least one measuring point which is in a range of at least 5% of the intensity of the fluorescence maximum of the respective fluorophore and wherein the measuring points by at least 5 nm apart; (iii) determining an intensity ratio the intensities detected at the measuring points; and (iv) Compare the determined intensity ratio with a reference value for identification of the particle. Identifikationsverfahren nach Anspruch 22, bei dem im Schritt (ii) für ausgewählte Fluorophore zusätzlich eine Fluoreszenzlebensdauer erfasst wird.An identification method according to claim 22, wherein in step (ii) for selected Fluorophores in addition a fluorescence lifetime is detected. Identifikationsverfahren nach Anspruch 22, bei dem die Absorptionsspektren der Fluorophore einen gemeinsamen Anregungswellenbereich aufweisen, wobei in diesem Bereich für jeden Fluorophor eine Extinktion von mindestens 0,001 und eine Quantenausbeute von mindestens 0,01 gilt und das Bestrahlen im Schritt (i) unter Verwendung einer einzigen Anregungswellenlänge erfolgt, die im Überlappungsbereich liegt.An identification method according to claim 22, wherein the absorption spectra of the fluorophores have a common excitation wave range , wherein in this area for each fluorophore an extinction of at least 0.001 and a quantum yield of at least 0.01 and the irradiation in step (i) using a single Excitation wavelength takes place in the overlap area lies. Identifikationsverfahren nach Anspruch 22, bei dem die zu vermessenden Partikel aus Chargen unterschiedlicher Durchmesser bestehen und im Schritt (ii) zusätzlich eine absolute Intensität der Fluoreszenz erfasst wird und im Schritt (iv) anhand der erfassten absoluten Intensität der Fluoreszenz ein Partikeldurchmesser durch Vergleich mit einem Referenzwert bestimmt wird.An identification method according to claim 22, wherein the particles to be measured from batches of different diameters and in step (ii) additionally an absolute intensity the fluorescence is detected and in step (iv) based on the detected absolute intensity the fluorescence of a particle diameter by comparison with a Reference value is determined. Identifikationsverfahren nach Anspruch 22, bei dem die zur vermessenden Partikel denselben Durchmesser aber unterschiedliche absolute Fluorophorenstoffmengen aufweisen und im Schritt (ii) zusätzlich eine absolute Intensität erfasst und der jeweiligen Charge zugeordnet wird.An identification method according to claim 22, wherein the particles to be measured the same diameter but different have absolute amounts of fluorophore and in step (ii) additionally an absolute intensity recorded and assigned to the respective batch. Identifikationsverfahren nach Anspruch 22, bei dem die zu vermessenden Partikel aus Chargen unterschiedlicher Durchmesser bestehen und im Schritt (ii) zusätzlich eine Intensität des rückgestreuten Anregungslichtes erfasst wird und im Schritt (iv) anhand der erfassten Intensität des rückgestreuten Anregungslichtes ein Partikeldurchmesser durch Vergleich mit einem Referenzwert bestimmt wird.An identification method according to claim 22, wherein the particles to be measured from batches of different diameters and in step (ii) additionally an intensity of the backscattered Excited light is detected and in step (iv) on the basis of the detected intensity of the backscattered Excitation light a particle diameter by comparison with a Reference value is determined. Identifikationsverfahren nach Anspruch 22, bei dem die zu vermessenden Partikel aus Chargen unterschiedlicher Durchmesser bestehen und gleiche absolute Fluorophorenstoffmengen aufweisen und bei dem zusätzlich zur Erfassung der absoluten Intensität der Fluoreszenz eine optische Objektidentifikation zur Bestimmung der Partikeloberfläche bzw. des Partikeldurchmessers durchgeführt wird.An identification method according to claim 22, wherein the particles to be measured from batches of different diameters exist and have the same absolute amount of fluorophores and in addition to record the absolute intensity of fluorescence an optical Object identification for determining the particle surface or of the particle diameter is performed. Identifikationsverfahren nach Anspruch 22, bei dem in Schritt (ii) zusätzlich ein Oberflächenpotenzial (z. B. ζ-Potenzial) bestimmt wird.An identification method according to claim 22, wherein in step (ii) additionally a surface potential (e.g. B. ζ potential) is determined.
DE200710010860 2007-03-01 2007-03-01 Method of identifying a particle with two or more monodisperse embedded fluorophores Expired - Fee Related DE102007010860B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710010860 DE102007010860B4 (en) 2007-03-01 2007-03-01 Method of identifying a particle with two or more monodisperse embedded fluorophores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710010860 DE102007010860B4 (en) 2007-03-01 2007-03-01 Method of identifying a particle with two or more monodisperse embedded fluorophores

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007010860A1 true DE102007010860A1 (en) 2008-09-04
DE102007010860B4 DE102007010860B4 (en) 2014-05-15

Family

ID=39670181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710010860 Expired - Fee Related DE102007010860B4 (en) 2007-03-01 2007-03-01 Method of identifying a particle with two or more monodisperse embedded fluorophores

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007010860B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008172B3 (en) * 2009-02-10 2010-07-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Material e.g. organic material, and semi-finished or end product e.g. package film, tamper-proof marking method, involves mixing fluorophore to material during synthesis or processing, and temporarily controlling fluorescence properties
JPWO2018097153A1 (en) * 2016-11-25 2019-10-17 コニカミノルタ株式会社 LIGHT-EMITTING FILM, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC MATERIAL COMPOSITION, AND METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6632526B1 (en) * 1997-10-14 2003-10-14 Luminex Corporation Precision fluorescently dyed particles and methods of making and using same
DE69907630T2 (en) * 1998-01-22 2004-02-26 Luminex Corp., Austin MICROPARTICLES WITH MULTIPLE FLUORESCENCE SIGNALS
DE60027576T2 (en) * 1999-08-17 2007-05-03 Luminex Corp., Austin SECULATION OF FLUORESCENT PARTICLES

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4499052A (en) * 1982-08-30 1985-02-12 Becton, Dickinson And Company Apparatus for distinguishing multiple subpopulations of cells

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6632526B1 (en) * 1997-10-14 2003-10-14 Luminex Corporation Precision fluorescently dyed particles and methods of making and using same
US20050260676A1 (en) * 1997-10-14 2005-11-24 Chandler Don J Precision fluorescently dyed particles and methods of making and using same
DE69907630T2 (en) * 1998-01-22 2004-02-26 Luminex Corp., Austin MICROPARTICLES WITH MULTIPLE FLUORESCENCE SIGNALS
DE60027576T2 (en) * 1999-08-17 2007-05-03 Luminex Corp., Austin SECULATION OF FLUORESCENT PARTICLES

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008172B3 (en) * 2009-02-10 2010-07-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Material e.g. organic material, and semi-finished or end product e.g. package film, tamper-proof marking method, involves mixing fluorophore to material during synthesis or processing, and temporarily controlling fluorescence properties
JPWO2018097153A1 (en) * 2016-11-25 2019-10-17 コニカミノルタ株式会社 LIGHT-EMITTING FILM, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC MATERIAL COMPOSITION, AND METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007010860B4 (en) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10035190C5 (en) Method and device for fluorescence measurement
DE69722800T2 (en) SAMPLE ANALYSIS METHOD BY DETERMINING A FUNCTION OF SPECIFIC BRIGHTNESS
DE112009000698B4 (en) Method and device for the localization of individual dye molecules in fluorescence microscopy
DE102012107719B4 (en) Standard based on DNA origami
DE4210970C2 (en) Process for the simultaneous optical qualitative and quantitative detection of different molecules of a mixture marked with fluorochromes or fluorogens by means of laser spectroscopy
WO1998009154A1 (en) System for distinguishing fluorescent molecule groups by time resolved fluorescence measurement
EP1281964A2 (en) Arrangment and method for measurement of plural fluorescence
DE2421501A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR ANALYSIS OF LEUKOCYTE AND SIMILAR CELLS
EP0979402B1 (en) Method for optical detection of analyte molecules in a natural biological medium
DE10223438B4 (en) Fluorescence-measuring system
DE102020120669B4 (en) Authentication marker for authenticating an item, method for producing an authentication marker, item marked with an authentication marker and method for examining an item marked with an authentication marker
WO2004014540A9 (en) Color coated layer-by-layer microcapsules serving as combinatory analysis libraries and as specific optical sensors
WO2010081690A1 (en) Method and system for characterizing a sample by means of imaging fluorescence microscopy
DE102015002205A1 (en) Microscopic device with a method for the improved analysis of photon data
DE102004047593A1 (en) Reference body for fluorescence measurements and method of making the same
EP2167940B1 (en) Method for determining a measurement value based on single molecule events
DE102007010860B4 (en) Method of identifying a particle with two or more monodisperse embedded fluorophores
EP1903336A1 (en) Method for spatially high-resolution investigation of the structure of a sample marked with a fluorescent substance
EP1311829B1 (en) Method and device for the measurement of chemical and/or biological samples
DE10231543B3 (en) Confocal 3D scanning absorption
DE102010016801A1 (en) Fluorescence detection device for high performance liquid chromatography device, has evaluation unit determining lifetime of excited state of analytes by pulsed time-correlated individual photon count or by modulation fluorometry
DE60317049T2 (en) METHOD FOR DETECTING THE IMPACT OF INTERFERENCE TO MEASUREMENT DATA
DE10116610B4 (en) Method for measuring chemical and / or biological samples using luminescence spectroscopy
DE10345458A1 (en) Color coded micro-capsules, as combinatory analysis libraries and specific optical sensors, are colored in a layer-by-layer structure using the whole volume and inner/outer surfaces for reactions
DE102005048188A1 (en) System for fluorescent photometry of flow cuvettes

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative

Representative=s name: GULDE HENGELHAUPT ZIEBIG & SCHNEIDER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: POLYAN GESELLSCHAFT ZUR HERSTELLUNG VON POLYME, DE

Free format text: FORMER OWNER: POLY-AN GESELLSCHAFT ZUR HERSTELLUNG VON POLYMEREN FUER SPEZIELLE ANWENDUNGEN UND ANALYTIK MBH, 13086 BERLIN, DE

Effective date: 20140225

R082 Change of representative

Representative=s name: GULDE & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZL, DE

Effective date: 20140225

Representative=s name: GULDE HENGELHAUPT ZIEBIG & SCHNEIDER, DE

Effective date: 20140225

R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20150217

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: POLYAN GESELLSCHAFT ZUR HERSTELLUNG VON POLYME, DE

Free format text: FORMER OWNER: POLYAN GESELLSCHAFT ZUR HERSTELLUNG VON POLYMEREN FUER SPEZIELLE ANWENDUNGEN UND ANALYTIK MBH, 13086 BERLIN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee