Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die in dem Projekt Innovative Verfahren zur enzymatischen Abnahme sch\u00e4digender Casein\u00fcberz\u00fcge auf Wandmalereien (AZ 10631) entwickelte Methode zur kontrollierten enzymatischen Caseinzersetzung soll in ein anwenderfreundliches, robustes Nutzger\u00e4t \u00fcberf\u00fchrt werden. Hierzu bedarf es vor allem einer Minimierung der Oberfl\u00e4chenfluoreszenzanalytik, die z. Z. noch den umfangreichsten Teil der Anlage darstellt. Parallel zu diesen Entwicklungsarbeiten sollen Arbeitseins\u00e4tze an Wandmalereiobjekten in Auftragsarbeit durchgef\u00fchrt werden, wobei der Schwerpunkt beim Caseinnachweis liegen soll. Weiterhin sollen interessierte Anwender und Restauratoren in begleitenden Seminaren in die Handhabung der Methodik eingewiesen werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt wurde wie folgt untergliedert:Applikationsentwicklung des handlichen UV-Fluoreszenz-Nutzger\u00e4ts zum Caseinnachweis auf Oberfl\u00e4chen: Beinhaltet die gesamte Entwicklung der Oberfl\u00e4chenfluoreszenzmesseinheit, von Bauteilauswahl bis zur Entwicklung elektronischer Module. Angestrebt wird eine Ger\u00e4tegr\u00f6\u00dfe von 19 Zoll; das Ger\u00e4t sollte zudem robust und transportabel sein, da es flexibel eingesetzt werden muss. Aufbau einer internetf\u00e4higen Kommunikation zur Online-Hilfe der Anwender durch Wissenschaftler.
\nFlankierung von Restaurierungsma\u00dfnahmen durch Caseinnachweise vor Ort in Auftragsarbeit: Die systematische Caseinanalyse wird angeboten, um die Verbreitung zu f\u00f6rdern und den Nutzen der neuentwickelten Methodik zu demonstrieren. Weitere Applikationsm\u00f6glichkeiten neben der Denkmalpflege werden gesucht und getestet, um das Marktpotential des neuentwickelten Sensors zu verbessern.
\nVerbreitung der wissenschaftlichen Grundlagen des Verfahrens in ganzt\u00e4gigen Anwenderschulungen: 1. + 2. Caseinanwenderseminar, parallel zur wissenschaftlichen Publikation durchgef\u00fchrt, dienen der Verbreitung der wissenschaftlichen Grundlagen der Caseinproblematik und der Anwenderschulung.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Der Aufbau der miniaturisierten Fluoreszenzmesseinheit zur Detektion von Casein auf Oberfl\u00e4chen wurde in Form eines tragbaren UV-Fluoreszenzsensors in einem 19-Zoll-Geh\u00e4use verwirklicht. Es wurden die optimalen Bauteile f\u00fcr das Ger\u00e4t ausgew\u00e4hlt, ein aufwendiger Vorgang, da der UV-Bereich, in dem gemessen wird, schwer zug\u00e4nglich ist und extreme Anforderungen an das Material stellt. So mussten alle lichtpermeablen Bauelemente aus Quarzglas gefertigt sein. Zur Anregung muss zudem auf Deuterium-hochdrucklampen zur\u00fcckgegriffen werden, da keine Dioden f\u00fcr den ben\u00f6tigten Anregungswellenl\u00e4ngenbereich existieren. Auch die Detektion kann nicht \u00fcber Photodioden erreicht werden, da zu geringe Fluoreszenzintensit\u00e4ten gemessen werden, die nur durch Photomultiplier (PMT) detektierbar sind. So ergibt sich f\u00fcr die Ausstattung des Fluoreszenzger\u00e4ts ein hoher Materialkostenaufwand, der bei mindestens 3.000,- \u0080 pro Ger\u00e4t liegt. Dies macht einen Verkaufspreis bei Produktion einer Kleinstserie von z.B. 100 St\u00fcck unter 15.000,- \u0080 unrealistisch.
\nDas UV-Fluoreszenz-Nutzger\u00e4t \u00fcberzeugte in den Testmessungen durch eine hohe Sensitivit\u00e4t, die die des bis dato verwendeten Laborfluoreszenzger\u00e4tes noch \u00fcbertraf. Die Korrelation der Ergebnisse mit anderen Analysentechniken belegte dar\u00fcber hinaus die Eignung des UV-Fluoreszenzsensors als Feldanalytik f\u00fcr die Caseinnachweise auf Wandmalereien. So konnte auf realen Wandmalereien Casein auch auf Probefl\u00e4chen nachgewiesen werden, wo bei dem Labormessger\u00e4t keine eindeutigen Aussagen mehr m\u00f6glich waren.
\nNeben diesen Arbeiten wurde versucht zus\u00e4tzliche Applikationsm\u00f6glichkeiten f\u00fcr das neuentwickelte Nutzger\u00e4t zu finden. Es wurden eine Vielzahl verschiedener Untersuchungen durchgef\u00fchrt, die die Eignung des Nutzger\u00e4ts, z.B. als n\u00fctzliches Tool zum Online-Monitoring, bei Kultivierungen belegte oder auch als Qualit\u00e4tssensor f\u00fcr Feststoffe im Bereich der Lebensmittelindustrie (Proteinbestimmung in Naturprodukten). Diese zus\u00e4tzlichen Applikationsm\u00f6glichkeiten erweitern das Marktpotential des Nutzger\u00e4ts entscheidend.
\nIm Bereich der Objektanwendungen wurden vielf\u00e4ltige Anfragen von Restauratoren und Wissenschaftlern bearbeitet. Neben einfachen Anfragen nach Informationsmaterial zur Caseinproblematik wurden auch erste Vor-Ort-Untersuchungen durchgef\u00fchrt. Beispielhaft seien hier die Untersuchungen an Gipsabg\u00fcssen im Antikenmuseum Leipzig genannt, die dazu dienten etwaiges Casein, dessen Verwendung als Bindemittel vermutet wurde, zu identifizieren. Als weitere Feldanwendung seien die Untersuchungen an Produkten der Fa. Pelikan genannt. Die im Zusammenhang mit den Feldmessungen angestrebte Verwirklichung einer Internetkommunikation zur Online-Beratung von Anwendern durch Wissenschaftler konnte erfolgreich entwickelt werden.
\nNach dem 1., schon im Vorfeld des Projekts durchgef\u00fchrten Caseinanwenderseminar (21.11.00) wurde am 29.10.01 in Hannover das 2. Caseinanwenderseminar durchgef\u00fchrt. Das Fachpublikum wurde \u00fcber die Ergebnisse der Arbeiten informiert. Das Anwenderseminar hatte wie auch schon das erste eine \u00e4u-\u00dferst positive Resonanz, aus der u.a. auch M\u00f6glichkeiten zum Einsatz des Nutzger\u00e4ts an realen Objek-ten hervorgingen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Veranstaltung Nieders. Genwelten, 15.6.01, Beitrag Brosch\u00fcre Biotechnologie in Niedersachsen,Caseinanwenderseminare I + II am 21.11.00 und 29.10.01, Pr\u00e4sentation DBU-Ausstellung Umweltentlastung ab 28.11.02, Ver\u00f6ffentlichung Biotechnology and Bioengineering, Vol 80, iss 1, 02, pp13, Ver\u00f6f-fentlichung Berichte zur Denkmalpflege in Niedersachsen, Heft 4\/01, pp150<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Entwicklungsarbeiten des UV-Fluoreszenz-Nutzger\u00e4ts waren problematisch, was mit der Erfassung des relevanten UV-Messbereichs zusammenhing. Der Materialkostenaufwand wurde daher gr\u00f6\u00dfer als erwartet, so dass unter Ber\u00fccksichtigung des Entwicklungsaufwands auch in Serienproduktion ein Verkaufspreis unter 15.000,- \u0080 f\u00fcr das Ger\u00e4t nicht realistisch erscheint. Mit der Entwicklung von UV-Dioden, die in den n\u00e4chsten Jahren den Markt erobern sollen, wird sich dieser Preis erheblich reduzieren lassen. Die Objektanwendungen verliefen zufriedenstellend. Eine offensivere Arbeit in diesem Bereich w\u00e4re w\u00fcnschenswert gewesen, war aber durch die Komplikationen der Entwicklungsarbeiten nicht m\u00f6glich. Es wurde aber eine Vielzahl weiterer Applikationsm\u00f6glichkeiten f\u00fcr das Ger\u00e4t gefunden, um das Marktpotential zu vergr\u00f6\u00dfern. Die offensive \u00d6ffentlichkeitsarbeit wurde im ganzen Projekt beibehalten und f\u00fchrte wiederum zu gro\u00dfem \u00f6ffentlichen Interesse.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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