26. April 2021

Der Hightech Gründerfonds (HTGF) investiert in das Start-Up Twenty-One Semiconductors

Ein Artikel des Hightech Gründerfonds.
[Bild: https://www.htgf.de/]

Das Spin-off der Universität Stuttgart stellt Halbleiter-basierte Laserkristalle für biomedizinische Anwendungen her. Mit diesen Kristallen lassen sich Lasermodule im bislang nur schwer zugänglichen gelben Spektralbereich realisieren, wodurch der Informationsgehalt von Messungen an Zell- und Gewebeproben signifikant erhöht wird.

Die Nachfrage für Lasermodule mit Zentralwellenlängen im sichtbaren Spektralbereich wächst kontinuierlich und findet insbesondere in der Biomedizin breite Anwendung. In diesem Bereich werden hochspezialisierte Strahlquellen zur Analyse von Blut- und Gewebeproben eingesetzt, um die Wirksamkeit neuer Medikamente zu prüfen und effektivere Therapien gegen Zellkrankheiten zu entwickeln.

Dabei wird die Laserstrahlung dazu verwendet fluoreszierende Farbstoffmoleküle, welche sich mit Hilfe von Rezeptoren an bestimmte Zellbestandteile anheften, zum Leuchten anzuregen. Diesem charakteristischen Leuchten lassen sich Informationen über die Zusammensetzung der Zellprobe entnehmen. Indem man Lasermodule mit unterschiedlichen Wellenlängen d.h. Farben verwendet, ist es möglich, eine Vielzahl verschiedener Farbstoffe anzuregen und somit eine ganze Palette von Zelleigenschaften gleichzeitig zu untersuchen. Aus diesem Grund beherbergen moderne Analysegeräte bis zu acht Anregungslaser mit verschiedenen Emissionswellenlängen.

In roten und blauen Lasermodulen werden typischerweise Halbleiterdioden verbaut. Diese weisen eine hohe Effizienz auf, sind sehr kompakt und unkompliziert in der Handhabung. Im grünen und gelben Spektralbereich sind allerdings materialbedingt keine effizienten Laserdioden verfügbar, weshalb die meisten Laserhersteller dort auf Festkörperlaser zurückgreifen. Im Gegensatz zu den Halbleiterdioden sind diese Laser deutlich komplexer in ihrem Aufbau und erfordern die präzise Ausrichtung einer Vielzahl von optischen Komponenten sowie die exakte Temperaturstabilisierung des Systems. Dies macht sie sehr teuer und aufwändig in der Herstellung.

In den vergangenen zwei Jahren haben die Gründer von 21S basierend auf den umfangreichen Forschungsarbeiten des Instituts für Halbleiteroptik und Funktionelle Grenzflächen an der Universität Stuttgart einen neuartigen Laserkristall entwickelt, mit welchem sich auf unkomplizierte Art und Weise sichtbare Laserstrahlung erzeugen lässt.

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Kontakt

Dieses Bild zeigt Melanie Minderjahn
M. A.

Melanie Minderjahn

Wiss. Mitarbeiterin, Referentin für Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit

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