Die Photonenzähler
Bei PicoQuant steht das Einzelmolekül im Fokus
Picosekunden und einzelne Lichtquanten sind für PicoQuant das Maß aller Dinge. Das Adlershofer Unternehmen hat sich dem Bau von ganz besonders sensitiven Instrumenten verschrieben. Mit ihnen können Prozesse beobachtet werden, die in dem millionsten Teil einer Millionstel Sekunde ablaufen und nur wenige hundert Lichtteilchen, auch Photonen genannt, aussenden.
Wer etwa das MicroTime 200 des Unternehmens nutzt, ein zeitauflösendes konfokales Fluoreszenz-Mikroskop, kann einzelne Moleküle leuchten sehen. Angeregt von einem Laserstrahl senden fluoreszierende Substanzen charakteristisches Licht aus, das ein Detektor – Photon für Photon – registriert. Werden fluoreszierende Moleküle beispielsweise an die beiden Enden eines Proteins geheftet, so kann man feststellen, ob es gefaltet oder entfaltet ist, und damit seine biologische Wirksamkeit beurteilen.
Fluoreszenz-Mikroskopie-Techniken
„Wir hatten das Einzelmolekül schon immer im Fokus“, beschreibt Vertriebsleiter Uwe Ortmann, worauf es bei PicoQuant ankommt. 1996 am Campus Adlershof gegründet, hat man sich zunächst auf die Entwicklung von gepulsten Diodenlasern und sehr schnellen Zeitmesselektroniken spezialisiert. Beides wird auch heute noch stetig weiterentwickelt und verkauft. Und es bildet die Grundlage für die diversen Fluoreszenz-Mikroskopie-Techniken, die PicoQuant in seinem Portfolio hat.
Wesentlicher Meilenstein war 2002 das MicroTime 200, das erste und seither ständig weiter entwickelte kommerzielle Konfokal-Mikroskop für Einzelmoleküle. „Mit diesem Gerät besitzen wir die ultimative Empfindlichkeit und es ist gut kombinierbar mit anderen Verfahren wie Rasterkraftmikroskopie sowie mit Kryostaten oder einer UV-Lichtanregung“, betont Ortmann. Von jedem Photon, das auf dem Detektor ankommt, werden alle Parameter wie Polarisation, Auftreffort, Wellenlänge sowie Ankunftszeit nach dem Laserpuls abgespeichert. Mit der zugehörigen Auswertungssoftware kann der Nutzer daraus alle Daten und Korrelationen gewinnen, die ihn interessieren. „Dank der gepulsten Anregungslaser und zeitkorrelierten Einzelphotonenzählung können wir all die Methoden in einem einzigen Gerät kombinieren“, sagt Ortmann.
Kunden aus dem akademischen Bereich
Hierfür interessieren sich nicht nur Biologen und Mediziner, sondern auch Materialwissenschaftler wie die Entwickler von Solarzellen, deren Effizienz beispielsweise über Fluoreszenzprozesse in den Halbleitermaterialien abgeschätzt werden kann. Die hochsensitive Messtechnik wird zurzeit noch vor allem von Kunden aus dem akademischen Bereich geschätzt. Sie kommen hauptsächlich aus Europa, aber auch aus den USA, wo PicoQuant 2008 eine kleine Niederlassung eröffnet hat, und Asien. Die Entwickler arbeiten eng mit den Kunden zusammen und stellen ihnen aus den diversen Laser-, Optik- und Detektor-Modulen das passende Gerät für ihre Messaufgaben zusammen.
Nah am Puls der Wissenschaft zu sein sei auch einer der Vorteile des Standorts Adlershof, sagt Ortmann. Darüber hinaus seien die Bedingungen hinsichtlich Infrastruktur und Nachwuchs für das stetige Wachstum des Unternehmens ideal. So gelingt es immer wieder, gut ausgebildete und hochmotivierte Mitarbeiter zu finden. Diese entwickeln nicht nur Hard- und Software, sondern veranstalten auch international beachtete Konferenzen und Workshops, um das Wissen über die Technologie zu verbreiten.
Von Uta Deffke für Adlershof Special