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March 2017

TrueSurface – Das Original für topographisches Raman Imaging neu definiert

Neuerungen bei Topographienachführung für Raman Imaging

 

WITec, Erfinder des topographischen Raman Imagings, präsentiert auf der Pittcon 2017 in Chicago die nächste Generation seines patentierten, optischen Profilometers TrueSurface. Die Kombination aus Oberflächenanalyse und spektraler Raman Aufnahme ermöglicht topographisches Raman Imaging auf rauen und unebenen Proben. Mit dem neuen TrueSurface können topographische 3D Raman-Aufnahmen noch schneller und benutzerfreundlicher in einem Messvorgang erzeugt werden.

Wie das funktioniert, sehen hier in einem Video.

„Mit der Entwicklung von TrueSurface wurde erstmalig topographisches Raman Imaging möglich. Nun haben wir die Stärken unseres Systems noch weiter ausgebaut.“ erläutert Dr. Olaf Hollricher, Geschäftsführer der Entwicklung bei WITec „Das enorme positive Feedback unserer Kunden bestätigt uns darin, dass die chemische 3D Oberflächen-Analyse mit TrueSurface ein Erfolgskonzept ist, das in der akademischen und industriellen Forschung großen Anklang findet.“

Mit TrueSurface werden Raman-Spektren präzise auf oder in einem vom Nutzer einstellbaren Abstand zur Probenoberfläche aufgenommen. Dadurch wird die Verteilung chemischer Bestandteile im Untersuchungsmaterial dreidimensional sichtbar. Raue, schräge oder irregulär geformte Materialien können damit genauso effizient untersucht werden wie flache Standardproben. Die Anforderungen an die Probenpräparation können damit deutlich reduziert werden.

Da der TrueSurface Sensor während der gesamten Messung aktiv den Abstand zwischen Objektiv und Probenoberfläche kontrolliert, wird der Untersuchungsbereich ständig im Fokus gehalten und somit der bei einer Langzeitmessung unvermeidbare thermische Drift ausgeglichen. Das Ergebnis sind scharfe, chemische 3D Raman-Bilder mit Auflösung im Sub-Mikrometer-Bereich.

Untersuchungen von pharmazeutische Tabletten, Emulsionen, geologischen Proben, komplexen Halbleiterstrukturen und vieler anderer Materialien können von der leichten Handhabung, dem beschleunigten Arbeitsablauf und den methodischen Vorteilen profitieren, die das neue TrueSurface bietet.

„TrueSurface ist für alle geeignet, die eine Probe ohne großen Aufwand einfach unter das Mikroskop legen und chemisch analysieren möchten“, erklärt Dr. Joachim Koenen, Geschäftsführer bei WITec. „Außerdem liefert die Kombination aus konfokalem Raman Imaging und optischer Profilometrie zusätzliche Informationen zur chemischen Verteilung der Probenbestandteile, die für unsere Kunden von großem Nutzen sind.“

 

March 2017

Oldest fossils detected by Raman imaging

Dominic Papineau and Matthew Dodd in the Geological Spectroscopy Laboratory.
Copyright: UCL (UK)

When did life on Earth begin? Based on new Raman data from microfossils, scientists have dated the origin of life to at least 3,77 billion years ago.

Bubbling submarine-hydrothermal vents are believed to be the places where life on Earth emerged. Whether that happened 3.5 or 3.7 billion years ago or even further into the past is subject of intense discussion in the scientific community. Why? Because it is hard to determine whether or not chemical traces in very old sedimentary rocks– so called microfossils – are metamorphosed products of biological organisms. Dominic Papineau, a geologist who has long followed the tracks of early life, and PhD student Matthew Dodd, both from University College London (UK), along with colleagues used a microscopic approach to look for the answer. With optical microscopy they imaged thin sections from fragments found in the Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) in Canada that once belonged to a very early oceanic crust. They identified 50 – 200 μm rosette-like structures.

Through chemical imaging performed with a WITec alpha300R confocal Raman microscope, the scientists could identify the compounds – calcite, haematite, quartz, magnetite and apatite - therein and their spatial distribution. Modern iron-oxidizing bacteria living in hot vents can form Fe-containing filaments and tubes. For that reason scientists believe that similar structures in much older rocks indicated biogenic origin. Similar structures found in Løkken jasper in Norway that geologically is somewhat younger than the NSB had already been attributed to mineralized bacteria. So the authors of the current study suggested that the carbonate rosettes they had seen are also of biogenic origin. They concluded: “Preservation in the NSV of carbonaceous material and minerals in diagenetic rosettes and granules that formed from the oxidation of biomass, together with the presence of tubes similar in mineralogy and morphology to those in younger jaspers interpreted as microfossils, reveal that life established a habitat near submarine-hydrothermal vents before 3,770 Myr ago and possibly as early as 4,290 Myr ago”.

 

In an email, Dominic Papineau wrote: “We used the WITec micro-Raman to map, down to sub-micron scales, the minerals associated with the oldest microfossils on Earth. This was vital to the discovery of key structures like rosettes, granules as well as minerals associated with the filamentous microfossils such as micron-size apatite, carbonate, and graphitic carbon, all of which point to the metamorphosed mineralised product of decayed microbial organic matter.”

 

UCL film with M. Dodd and D. Papineau explaining their microfossil study

UCL press release

The study was published in nature.

February 2017

Ein neues, intuitives Bedienkonzept revolutioniert die konfokale Raman Mikroskopie

Der neue Suite FIVE Software-Assistent unterstützt den Anwender von den ersten Einstellungen, über die Aufnahme der Daten bis hin zur Analyse und Bild-Erstellung.

Erweiterte Funktionen, vereinfachte Arbeitsabläufe und verbesserte Hardware-Kontrolle

WITec, führender deutscher Hersteller konfokaler Raman- und Rastersonden-Mikroskope, präsentiert auf der Pittcon 2017 in Chicago das Bedienkonzept Suite FIVE, eine Weiterentwicklung der Bedienoberfläche für WITec Mikroskope. Die Schwerpunkte der Entwicklung lagen dabei auf einem neuen Software-Assistenten, zusätzlichen Funktionen zur Daten-Analyse und einer vereinfachten Hardware-Bedienung und -Automatisierung. Suite FIVE ermöglicht dem Anwender, in kürzester Zeit alle relevanten Proben-Informationen zu analysieren. Alle Raman-, AFM-, und SNOM-Mikroskope sowie WITec’s korrelative Techniken werden durch die Software unterstützt.

„Suite FIVE verbindet neue Funktionen mit einem vereinfachten Bedienkonzept von Soft- und Hardware. Automatisierte Arbeitsabläufe und die intuitive Benutzeroberfläche beschleunigen die Prozesse und verbessern die Ergebnisse bei der Daten-Aufnahme und -Analyse.“ so Dr. Joachim Koenen, Geschäftsführer bei WITec.

 

 

Neue Funktionen erhöhen die Software-Leistung und erleichtern die Bedienbarkeit:

Der neue Software-Assistent führt den Nutzer durch die gesamte Messung: von den ersten Einstellungen, über die Aufnahme der Daten bis hin zur Analyse und Bild-Erstellung wird der Anwender durch Voreinstellungen und Analyse-Empfehlungen unterstützt. Dadurch wird dem Nutzer der Einstieg in die Software erleichtert und vorhandene Anwendungskenntnisse werden verbessert.

Die neue TrueComponent Analyse ist eine einzigartige Nachbearbeitungsfunktion für konfokales Raman Imaging: Automatisch wird die Anzahl der Komponenten in der Probe anhand spektraler Informationen erfasst und im Bild lokalisiert. Durch die TrueComponent Funktion wird so die Analyse umfangreicher Datenmengen extrem beschleunigt und vereinfacht.

Auch die Hardware-Kontrolle wurde bei Suite FIVE überarbeitet. Der neue Bedien-Controller EasyLink bietet eine intuitive und komfortable Möglichkeit, den motorisierten Tisch, die Weißlichtquelle, die Laserleistung, den Autofokus, die Cantilever-Position und die Objektiv-Auswahl im neuen automatisierten Objekt-Revolver zu steuern. Unabhängig vom Erfahrungsstand wird dem Nutzer dadurch eine schnell erlernbare und nachvollziehbare Mikroskop-Bedienung ermöglicht.

„Das Zusammenspiel der neuen Soft- und Hardware Funktionen bei Suite FIVE ist einzigartig und wirkt sich positiv auf Qualität und Geschwindigkeit der Untersuchungen aus. Die neue TrueComponent Analyse ist dabei eines der Aushängeschilder. Etwas Vergleichbares gibt es nicht auf dem Markt.“ so Dr. Olaf Hollricher, Geschäftsführer der Entwicklung bei WITec. „Durch das neue Bedienkonzept wird ein vollkommen neues Anwendungs-Erlebnis erzeugt. Die Vorteile dieser Entwicklung können vom Nutzer sofort erfasst werden.“

WITec Suite FIVE wird bei der Pittcon Messe und Konferenz 2017, am WITec Stand Nr. 1638, in Chicago, Illinois, vom 5. Bis 9. März 2017, präsentiert.

Pressemitteilung auf Deutsch (266 KB)
Pressemitteilung auf Englisch (262 KB)
November 2016

WITec eröffnet neue Niederlassung in China

WITec Niederlassung in Peking, untergebracht im German Centre des Landmark Towers im Chaoyang Central Business District.

WITec, Hersteller von nano-analytischen Mikroskop-Systemen, eröffnete unlängst eine neue Niederlassung in Peking. Die Zweigstelle in der weltweit am schnellsten wachsenden Volkswirtschaft ermöglicht es WITec, seine Marktpräsenz zu erweitern und den Bedürfnissen der wachsenden Kundenzahl besser zu entsprechen. Die Niederlassung wird sich vor allem um den Vertrieb sowie den technischen Kundenservice in China kümmern. Außerdem wird durch Produktdemonstrationen und Probenmessungen chinesischen Wissenschaftlern die Möglichkeit gegeben, sich selbst von den Vorteilen den Raman-, AFM-, SNOM- und korrelativen Mikroskopie-Lösungen von WITec zu überzeugen.

WITec RegionalDirector China DrDingShuo

Dr. Ding Shuo, neu eingesetzte Regional-Direktorin für WITec’s chinesischen Markt.

„Unser innovativer Geist passt perfekt zu der hiesigen Dynamik und dem rasanten technologischen Fortschritt in China. Mit unserem neuen Büro sprechen wir direkt die Menschen vor Ort an, die mit ihrer Arbeit einen wissenschaftlichen Durchbruch erreichen möchten.“ beschreibt WITec Mitgründer Dr. Joachim Koenen die Gründe für die Eröffnung der neuen Niederlassung.

Die kürzlich neu eingesetzte Regional-Direktorin für WITec‘s chinesischen Markt, Dr. Ding Shuo, erläutert: „Es ist sehr spannend die chinesischen Geschäfte für WITec zu koordinieren. WITec ist eine renommierte und zukunftsweisende deutsche Firma, die Spitzentechnologien rund um Raman und korrelative Mikroskopie entwickelt und produziert. Von WITec‘s Technologien und Erfahrungen werden chinesische Wissenschaftler von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrie profitieren.“

Zusätzlich zu einem Doktorgrad in Physik und einem Master of Business Administration besitzt Dr. Ding Shuo jahrelange Erfahrung in der Mikroskop-Industrie. Die WITec Niederlassung in Peking ist im German Centre des Landmark Towers im Chaoyang Central Business District untergebracht.

 

 

Die Adresse der Niederlassung lautet:

WITec Beijing Representative Office
德国威泰克(WITec)北京代表处

北京市朝阳区东三环北路8号亮马河大厦1座507室
邮编:100004
Unit 507, Landmark Tower 1, 8 North Dongsanhuan Road, Beijing, PRC., 100004

phone: + 86 6590 0577
shuo.ding@witec-instruments.com

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October 2016

Konferenz-Rückblick: 13. Symposium über Konfokales Raman Imaging

Group Picture of the Symposium Attendees.

„Eines der informativsten und interaktivsten Symposien der vergangenen Jahre.“ so das Fazit des WITec Geschäftsführers Joachim Koenen über das 13. Konfokale Raman Symposium, das vom 26. bis 28. September 2016 in Ulm stattfand. Auf Einladung des deutschen Mikroskop-Herstellers WITec treffen sich zu der internationalen Konferenz jährlich Forschende unterschiedlicher Fachbereiche, um sich über die neuesten wissenschaftlichen Ergebnisse im Bereich der Raman Mikroskopie auszutauschen. In diesem Jahr fanden 78 Symposium-Teilnehmer zusammen und diskutierten Themen aus den Bereichen Life Science, Pharmazie und Materialwissenschaften.

Mit konfokalem Raman Imaging können die Moleküle einer Probe chemisch identifiziert und ihre Verteilung dreidimensional abgebildet  werden. Traditionell nutzen vor allem Physiker und Materialwissenschaftler die Raman Mikroskopie, seit einigen Jahren etabliert sich aber auch in der biowissenschaftlichen, medizinischen und pharmazeutischen Forschung. Dieser Trend spiegelt sich auch in den Beiträgen zum Raman Symposium wieder: neben fünf Vorträgen kamen fast die Hälfte der Poster-Beiträge aus diesen Bereichen.
Auch ein Poster aus dem pharmazeutischen Bereich erhielt dieses Jahr den WITec Poster-Preis. Tatjana Lechtonen von der Ruhr Universität in Bochum freute sich über die Auszeichnung. Sie verwendet Raman Imaging zur Analyse von Krebs-Medikamenten. Auf ihrem Poster stellt sie Ergebnisse zur Zell-Antwort und Resistenz von Krebszellen auf Erlotinib und Neratinib vor. Sie glaubt, dass Raman Imaging ein großes Potential als in vitro Methode hat, um neue Krebsmedikamente zu evaluieren.
In der pharmazeutischen Forschung sei die Raman Mikroskopie eine relativ neue Methode und gehöre noch nicht zum Standardprogramm, betonte Dr. Duohai Pan von der Pharmafirma Bristol-Myers Squibb aus New Jersey (USA). Dennoch wird sie in seiner Firma bereits von prä-klinischen Toxikologie-Studien bis hin zur Entwicklung der Medikamenten-Zusammensetzung eingesetzt. Mit Hilfe der Raman Mikroskopie erhält Pan Informationen über Präzipitations- oder Kristallisations-Eigenschaften der Wirkstoffe und Hilfsmittel, die sich auf die Stabilität und Löslichkeit des Endprodukts auswirken können. Außerdem spielt die Identifizierung von Polymorphen für ihn eine wichtige Rolle, da sie trotz gleicher chemischer Zusammensetzung unterschiedliche Auswirkungen auf den Körper haben können. Emulsionen, Pulver und sogar ganze Tabletten gehören zu den Proben, die Pan mit der Raman Mikroskopie untersucht.


Wie sie korrelative Raman-, Rasterfeld- und optische Nahfeld-Mikroskopie zur Untersuchung von Blutgefäßen und arteriosklerotischen Plaques nutzt, berichtete Prof. Dr. Malgorzata Baranska von der Jagiellonian Universität in Krakau (Polen). Die Forscherin und ihre Kollegen analysieren an Zellkultur-Modellen des Endotheliums und der Leber sowie an Gewebeproben, welche biochemischen Prozesse sich unter dem Einfluss von Stress oder pharmazeutischen Wirkstoffen verändern. Mit der Nahfeld-Mikroskopie stellen sie lebende Zellen im Nanometer-Maßstab dar. Die Ergebnisse der für diesen Forschungsbereich recht neuen Methoden vergleicht Baranska mit etablierten, histologischen Verfahren.
Dr. Christian Matthäus vom Institut für Photonische Technologien in Jena forscht ebenso an Arteriosklerose. In seinem Vortrag berichtet er über seine Arbeit an Makrophagen, die Lipide aufnehmen und speichern und maßgeblich an der Bildung der arteriosklerotischen Plaques beteiligt sind. Matthäus zeigte, dass sich Raman Mikroskopie hervorragend dafür eignet, Fettsäuren und Lipid-Transportproteine in den Makrophagen nachzuweisen. Anhand der Zusammensetzung der Plaques kann Matthäus Aussagen über das Risiko machen, das von ihnen ausgeht, denn nicht alle arteriosklerotischen Veränderungen führen zu Thrombose, Schlaganfall oder Herzinfarkt.

In den Materialwissenschaften spielt die konfokale, korrelative Raman-Mikroskopie schon länger wichtige Rolle bei der Entwicklungen neuer oder verbesserter Materialien. Die Vorträge und Postern aus den Materialwissenschaften erstreckten sich von Zement bis hin zu atomar dünnen 2D Materialien.
Zement ist ein seit Jahrhunderten bekannter Baustoff. Bei der Herstellung von Zement werden unzählige Rohstoffe verbraucht und es fallen große Mengen an CO2 an. Außerdem entstehen beim Abriss von Zementbauten Tonnen an Müll. Dr. Biliana Gasharova vom KIT in Karlsruhe hat sich zur Aufgabe gemacht, umweltfreundlichere und energieeffizientere Produktionsverfahren zu entwickeln. Dafür untersucht sie die Auswirkungen veränderter Produktionsbedingungen auf die Zusammensetzung der Zement-Phasen und deren Eigenschaften. Um die Phasen im Zement darzustellen und chemisch zu identifizieren verwendet sie konfokale Raman Mikroskopie. Damit kann sie unter anderem kristalline Strukturen und polymorphe Domänen unterscheiden und daraus Rückschlüsse auf deren Entstehung während der Produktion ziehen.
Ganz andere Materialien sind für die Forschungsgruppe um Prof. Dr. Georg Duesberg am Trinity College in Dublin (Irland) interessant. Sie forscht an neuen 2D Materialien, die zukünftig in Solarzellen, Transistoren und elektronischen Geräten Einsatz finden sollen. 2D Materialien sind atomar dünne Schichten, die beispielsweise aus Nano-Kohlenstoff, Molybdändisulfid, Wolframdisulfid oder Platindiselenid bestehen. Duesberg und Kollegen untersuchen Herstellungsverfahren, die den Einsatz dieser Materialien in der industriellen Anwendung ermöglichen. Dabei ist es wichtig, Informationen über die Anzahl der atomaren Lagen, mögliche Defekte in den Schichten und die Leitfähigkeit des hergestellten Materials zu erhalten. Neben Mikroskopieverfahren wie Rasterkraftmikroskopie, Röntgenphotoelektronenspektroskopie und der Transmissionselektronenmikroskopie verwendet Duesberg vor allem die Raman Mikroskopie, die sich für diese Materialien gut eignet. Besonders Informationen, die Duesberg und Kollegen aus Raman Analyse im Bereich niedriger Wellenzahlen erhalten, sind für die Material-Charakterisierung interessant.
Aktuelle werden 2D Materialien weltweit intensiv untersucht. Ausschnitte aus ihrer Forschung an 2D Materialien beleuchteten Prof. Dr. Nedjam Bendiab vom Institut Néel/CNRS an der Universität Grenoble (Frankreich) und Prof. Dr. Marcos Pimenta von der Universität in Belo Horizonte (Brasilien). Bendiab stellte ihre Forschung an dem Nano-Kohlenstoff Graphen über Belastungen im Material, mechanische Resonanz und Ladungs- und Energie-Übertragung vor. Pimenta berichtet über seine Arbeit über atomare Strukturen und Anordnungen in unterschiedlichen 2D Materialien und vergleicht die Ergebnisse aus der Raman Spektroskopie mit den Ergebnissen aus theoretischen Simulationen.
Welche unterschiedlichen Anwendungsfelder die konfokale Raman Mikroskopie in den Materialwissenschaften sonst noch findet, resümierte Prof. Dr. Vladimir Shur von der Föderalen Ural Universität in Jekaterinburg (Russland).

Dass die Symposium Teilnehmer den Vorträgen unterschiedlichster Fachrichtungen folgen konnten, dafür sorgte Prof. Dr. Schlücker von der Universität Duisburg-Essen mit einer Auffrischung der physikalischen Prinzipien der Raman-Spektroskopie. Außerdem stellte er Beispiele aus seinem Spezialgebiet vor, der  Oberflächen-verstärkte Raman Spektroskopie (SERS). Am Ende seines Vortrags konnten die Teilnehmer ihr Wissen in einem interaktiven Quiz testen.
Dr. Johannes Ofner von der Technischen Universität in Wien (Österreich) erläuterte den Teilnehmern, wie man große Datenmengen, die in hyperspektralen Bildern enthalten sind, auswertet. Hyperspektrale Bilder beinhalten Informationen unterschiedlicher Mikroskopieverfahren wie Elektronenmikroskopie, Massenspektroskopie und Raman Mikroskopie. Anstatt jedes Bild einzeln auszuwerten, verwendet Ofner entsprechende Filter und Algorithmen um die Bilddaten gleichzeitig zu analysieren. Dies erleichtert die anschließende Interpretation der Ergebnisse.

Am Ende der Konferenz waren die Rückmeldungen der Konferenzteilnehmer durchweg positiv. Gomathy Sandhya Subramanian vom A*STAR Institut für Materialforschung in Singapur betonte: „Die Besonderheit beim Konfokalen Raman Imaging Symposium ist, dass man neben Fachexperten auch System-Experten trifft, von denen man eine Menge Tipps und Tricks bekommt, wie man die Raman Mikroskopie auf die eigenen Proben anwenden kann.“ Johannes Ofner von der TU Wien hob hervor: „Während wissenschaftlichem und sozialem Programm hat man Kontakt zu Forschern und WITec Mitarbeitern bekommen. Es war eine ideale Basis um Wissen und Erfahrungen auszutauschen.“

Das 14. Symposium für Konfokales Raman Imaging wird vom 25. – 27. September 2017 in Ulm stattfinden.

Unser Review-Video gibt einen schönen Einblick in die Highlights der Konferenz.

 

 

Press Release in English (135 KB)
Pressemitteilung auf Deutsch (136 KB)
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