Nachlese Info-Tag im Palais in Bückeburg

Die Technik-Garage nutzt unter anderem Räumlichkeiten und Ressourcen der Schulen Dr. Kurt Blindow in Bückeburg. Im Palais laufen zum Beispiel die Algenkulturen des Biokunststoffprojekts. Gestern (9. November 2019) veranstalteten die Schulen einen Informationstag und die Technik-Garage nahm diese Gelegenheit für einen öffentlichen Dialog und auch zur Fortsetzung ihrer Experimente wahr.

Die Alge Chlorella vulgaris gedeiht in Suspensionskultur. Bei ausreichender (Zwangs-)Belüftung der Kultur gewährleisten die Turbulenzen der aufsteigenden Luftblasen eine gute Durchmischung der Zellsuspension. Zur Gewährleistung größtmöglicher Kontaminationsfreiheit wäre eine Bestimmung der Zelldichte ohne Öffnung des Kulturbehälters wünschenswert. Die nephelometrische Bestimmung der Zelldichte kann hierbei zielführend sein. Auf dem Info-Tag führte die Technik-Garage Vorversuche mithilfe von Laserpointern mit grünem bzw. rotem Laserlicht durch. Das Laserlicht benötigt keine gesonderte Fokussierung und keinen Monochromator. Die Bestimmung des vertikal zum einfallenden Licht streuenden Lichts übernahm der mit einem Arduino-NANO verbundene Spektralsensor AS7262 von Adafruit. Die Wahl fiel auf dieses Breakout-Board, weil es im Gegensatz zu den Boards anderer Anbieter 5V-tolerant ist. Die Verwendung des 6-kanaligen Sensors erlaubte zudem die eindeutige Zuordnung des aufgefangenen Signals zur Lichtquelle. Nur derjenige Kanal des Sensors sprach an, dessen Spektralbereich sich mit dem des Lasers deckte. Bei Verwendung einer Abdeckung gegen Fremdlicht konnte ein für alle Kanäle niedriger Signalhintergrund von 3 bis 4 Impulsen gemessen werden.

Vergleichend zu der grünen Suspension von Chlorella wurde eine milchigweiße Hefezellsuspension gemessen. Neben den vielversprechenden Ergebnissen des Vorversuchs ergab sich die Notwendigkeit einer Versuchswiederholung auf einer optischen Bank. Während die Hefezellen das Licht beider Laserwellenlängen gleichartig streuen kommt es bei Verwendung des roten Lasers zu einer Absorption durch die Algen. Weniger Licht wurde gestreut. Durch die stärkere Absorption verringert sich die Eindringtiefe des Lichts. Eine Verbesserung der allgemeinen Auswertbarkeit soll im nächsten Schritt die Positionierung des Spektralsensors auf einem parallel zur Kuvette geführten Schlitten bringen. Durch diese Modifikation kann das gestreute Licht über die gesamte Länge der Küvette integriert werden. Im Anschluss an den Nachweis des mit Laserlicht funktionierenden Aufbaus soll die Option der Anregung durch weißes Licht geprüft werden. Der Spektralsensor soll dann als Tool zur Bestimmung der Vitalität der Zellen etabliert werden.

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