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Für die Entwicklung neuer Medikamente und zur Züchtung künstlicher Organe ist es essenziell, die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Organen zu Untersuchen. Darum ist es notwendig, über ein komplexes und realitätsnahes Modellsystem zu verfügen, Lab-on-Chip Bioreaktoren bieten diese Möglichkeit. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Messsystem zu entwickeln, das unter Ausnutzung von im Stoffwechsel aller eukaryotischen Zellen vorkommenden Substanzen zur kontinuierlichen Überwachung der Zellen geeignet ist. Als geeignete Markerfreie Messung hat sich die Fluoreszenzlebensdauermessung an NADH erwiesen. Die Änderungen des Metabolismus der Zelle sowie ihrer Umgebung führen zu einer Verschiebung der Fluoreszenzlebensdauer im einstelligen ns-Bereich. Da einige Stoffwechelprozesse in allen eukaryotischen Zellen gleich sind, konnte Saccharomyces cerevisiae als Modellorganismus zur realitäsnahen Messung eingesetzt werden. In dieser Arbeit wurden zeit- und frequenzbasierte Messmethoden zur ns-genauen Bestimmung der Fluoreszenzlebensdauer untersucht. Dabei wurden die Zellen gezielt mit den zellschädigenden Stoffen HCl sowie Triton-X100 behandelt und die Änderung vermessen. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Fluoreszenzlebensdauer bei induzierter Apoptose um 1,4 ns verlängert, sowie durch induzierte Nekrosen um 0,5 ns verringert. Die Messergebnisse zeigen, dass es möglich ist, den Vitalitätszustand der Zellen optisch zu analysieren.
Für die Betrachtung atmosphärischer Vorgänge ist ein geeignetes Messsystem notwendig. Eine Möglichkeit bietet die Lidar-Technik (Light Detection and Ranging). Mit ihrer Hilfe ist es möglich, die Atmosphäre vom Boden aus bis in eine Höhe von ca. 105km zu studieren, um Temperatur, Teilchendichte und Windgeschwindigkeiten zu erfassen. Dazu wird ein Laserpuls in die Atmosphäre entsandt, der an Partikeln gestreut wird. Das rückgestreute Signal kann am Boden detektiert und ausgewertet werden. Um den gesamten Höhenbereich abzudecken, werden verschiedene Streumechanismen in unterschiedlichen Höhen genutzt. Bis zu einer Höhe von 80