DE102016225009A1 - Apparatus and method for determining a deposition of biological material - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials, umfassend: eine Fördervorrichtung (2) mit einer transparenten inneren Wandung (3), die ein Fördervolumen zum Fördern eines Mediums (4) umgibt, und einer die innere Wandung (3) umgebenden ersten äußeren Wandung (5), wobei zwischen der inneren Wandung (3) und der ersten äußeren Wandung (5) an einem ersten Abschnitt (9) der Fördervorrichtung (2) ein OLED (7) und an einem zweiten Abschnitt (10) der Fördervorrichtung (2) ein OPD (8) angeordnet sind, wobei das OLED (7) als Lichtquelle dient, um UV-Licht durch die innere Wandung (3) auf das Fördervolumen auszusenden und wobei das OPD (8) eingerichtet ist, Fluoreszenzlicht von dem Fördervolumen zu detektieren.The present invention relates to a device for determining a deposition of biological material, comprising: a conveying device (2) with a transparent inner wall (3) surrounding a delivery volume for conveying a medium (4), and a surrounding the inner wall (3) first outer wall (5), wherein between the inner wall (3) and the first outer wall (5) at a first portion (9) of the conveying device (2) an OLED (7) and at a second portion (10) of the conveying device (2) an OPD (8) are arranged, wherein the OLED (7) serves as a light source to emit UV light through the inner wall (3) on the delivery volume and wherein the OPD (8) is arranged, fluorescent light from the delivery volume to detect.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials in Echtzeit. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Verwendung dieser Vorrichtung.The present invention relates to a device and a method for determining a deposition of biological material in real time. Moreover, the present invention also relates to a use of this device.

Es ist bekannt, dass sich in Transport- bzw. auch in Aufbewahrungsbehältnissen biologische Ablagerungen, also Ablagerungen biologischen Materials, so genannte Biofilme, bilden. Biofilme sind insel- oder filmförmige Ablagerungen, die sich durch Kontakt und ggf. Umsetzen von unterschiedlichen Materialien mit Bakterien bilden; die sich also dann bilden, wenn sich beispielsweise eine Flüssigkeit in Kontakt mit Bakterien und einer Oberfläche, wie z.B. einer inneren Oberfläche eines Transport- oder Aufbewahrungsbehältnisses, befindet. Die Bildung von Biofilmen ist aus hygienischen, geschmacklichen und technischen Gründen unerwünscht, da sie zur Kontamination der Flüssigkeiten und von Lebensmitteln, und darüber hinaus zu Infektionskrankheiten, Biofouling, Biokorrosion und dergleichen, führen kann. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zur Bestimmung von biologischen Ablagerungen bekannt, die auch in Echtzeit durchgeführt werden können. US 2014/199757 beschreibt einen akustische Oberflächenwellen (SAW) Biofilm-Sensor zur Bestimmung von Biofilmen, die sich in einem frühen Bildungsstadium befinden. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass es nicht zwischen biologischen und nicht-biologischen Ablagerungen unterscheidet, so dass keine zuverlässige Aussage über die Bildung von biologischen Ablagerungen in Echtzeit getroffen werden kann. Darüber hinaus sind selektive Analyseverfahren bekannt, wie die Detektion von Autofluoreszenz von Biomarkern. Bislang ist jedoch, aufgrund von externen, bautechnisch großen Sensoranordnungen, kein Autofluoreszenz-Monitoringsystem bekannt, das in beliebig große bzw. kleine Fördervorrichtungen eingebracht werden kann und in den Fördervorrichtungen eine Bestimmung von Ablagerungen an biologischem Material in Echtzeit ermöglicht.It is known that biological deposits, that is deposits of biological material, so-called biofilms, form in transport containers or in storage containers. Biofilms are island or film-like deposits that form through contact and, if necessary, reacting different materials with bacteria; thus forming when, for example, a liquid in contact with bacteria and a surface, such as an inner surface of a transport or storage container, is located. The formation of biofilms is undesirable for hygienic, flavor and technical reasons as it can lead to contamination of the liquids and food, and moreover to infectious diseases, biofouling, biocorrosion and the like. Different methods for the determination of biological deposits are known from the prior art, which can also be carried out in real time. US 2014/199757 describes a surface acoustic wave (SAW) biofilm sensor for determining biofilms that are at an early stage of formation. A disadvantage of this method is that it does not differentiate between biological and non-biological deposits, so that no reliable statement can be made about the formation of biological deposits in real time. In addition, selective analysis methods are known, such as the detection of autofluorescence of biomarkers. So far, however, due to external structurally large sensor arrays, no autofluorescence monitoring system is known, which can be introduced into arbitrarily large or small conveyors and allows in the conveyors determination of deposits of biological material in real time.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials gemäß dem Anspruch 1 überkommt diese Probleme. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in beliebigen Formen und mit beliebigen Dimensionen bereitstellbar und ermöglicht eine Detektion der Ablagerung an biologischem Material in Echtzeit, also zum aktuellen Messzeitpunkt ohne aufwendige Probenvorbereitung.The inventive device for determining a deposition of biological material according to claim 1 overcomes these problems. The device according to the invention can be provided in arbitrary shapes and with arbitrary dimensions and makes it possible to detect the deposition of biological material in real time, that is to say at the current measuring time without expensive sample preparation.

Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung eine Fördervorrichtung mit einer transparenten inneren Wandung, die ein Fördervolumen zum Fördern eines Mediums umgibt, und einer die innere Wandung umgebenden ersten äußeren Wandung. Beispiele einer solchen Fördervorrichtung umfassen Vorratsbehältnisse sowie Transportbehältnisse, und insbesondere Rohre, Rohrleitungen und dergleichen. Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung dient insbesondere der Beförderung von mehr oder weniger flüssigen und insbesondere transparenten Medien, was auch eine Bevorratung und Aufbewahrung dieser Medien mit einschließt. An der dem Fördervolumen zugewandten Oberfläche der inneren Wandung, also an einer inneren Oberfläche der inneren Wandung, können sich Ablagerungen biologischen Materials, bilden. Unter einer Ablagerung biologischen Materials wird erfindungsgemäß eine Ablagerung verstanden, die durch bakteriellen Einfluss auf das zu fördernde Medium gebildet wird, und die sich an der inneren Oberfläche der inneren Wandung der Fördervorrichtung abscheidet. Hierunter fallen auch alle Arten von Biofilmen, wie sie vorstehend angeführt sind.According to the invention, the device comprises a conveying device with a transparent inner wall, which surrounds a delivery volume for conveying a medium, and a first outer wall surrounding the inner wall. Examples of such a conveying device include storage containers and transport containers, and in particular pipes, pipelines and the like. The conveying device according to the invention is used in particular for the transport of more or less liquid and in particular transparent media, which also includes a storage and storage of these media. On the surface of the inner wall facing the delivery volume, that is to say on an inner surface of the inner wall, deposits of biological material can form. A deposit of biological material is understood according to the invention to mean a deposit which is formed by bacterial influence on the medium to be conveyed, and which deposits on the inner surface of the inner wall of the conveying device. This also includes all types of biofilms as mentioned above.

Zwischen der inneren Wandung und der ersten äußeren Wandung sind an einem ersten Abschnitt der Fördervorrichtung ein OLED und an einem zweiten Abschnitt der Fördervorrichtung ein OPD angeordnet. Es können auch mehrere OLEDs und/oder OPDs angeordnet sein. OLEDs und OPDs sind organische Elektronikbauteile, wobei ein OLED eine organische, lichtemittierende Diode ist und ein OPD ein organischer Photodetektor, also ein optischer Sensor. Diese Elektronikbauteile zeichnen sich gegenüber herkömmlichen LEDs und Lichtdetektoren dadurch aus, dass sie wesentlich kleiner sind als herkömmliche anorganische Kristallschichten von LEDs. Darüber hinaus sind die Lichtausbeute und Lichtintensität von OLEDs bedeutend größer. OLEDs und OPDs können in mehreren Schichten mit einer in Summe geringen Schichtdicke und in beliebiger Flächengröße hergestellt werden, arbeiten auch bei niedrigen Temperaturen und haben ein breites Lichtfeld von insbesondere 160 bis 170°. Zudem sind die Kosten für OLEDs und OPDs aufgrund des geringen Materialeinsatzes und der kostengünstigen Herstellung, beispielsweise durch Gasphasenabscheidung, sehr gering.Between the inner wall and the first outer wall, an OLED are arranged on a first section of the conveying device and an OPD is arranged on a second section of the conveying device. It is also possible to arrange a plurality of OLEDs and / or OPDs. OLEDs and OPDs are organic electronic components, wherein an OLED is an organic, light-emitting diode and an OPD is an organic photodetector, ie an optical sensor. These electronic components are distinguished from conventional LEDs and light detectors in that they are substantially smaller than conventional inorganic crystal layers of LEDs. In addition, the light output and light intensity of OLEDs are significantly larger. OLEDs and OPDs can be produced in several layers with a total of low layer thickness and in any area size, work even at low temperatures and have a wide light field of 160 to 170 ° in particular. In addition, the costs for OLEDs and OPDs are very low due to the low use of materials and the cost-effective production, for example by vapor deposition.

Gemäß der vorliegenden Erfindung dient das OLED als Lichtquelle, um UV-Licht, insbesondere im Wellenlängenbereich von 200 bis 380 nm, durch die innere Wandung auf das Fördervolumen auszusenden und das OPD ist eingerichtet, Fluoreszenzlicht von dem Fördervolumen zu detektieren. Das von dem OLED ausgesendete UV-Licht tritt durch die transparente innere Wandung und trifft auf der dem Fördervolumen zugewandten (inneren) Oberfläche der inneren Wandung z.B. auf einen abgelagerten Biofilm. Die in dem Biofilm enthaltenen Mikroorganismen weisen Biomarker auf, die durch einfallendes UV-Licht zu Autofluoreszenz angeregt werden können. Hierbei wird unter Autofluoreszenz eine natürliche Emission von Licht durch biologische Strukturen verstanden, wenn diese biologischen Strukturen Licht absorbiert haben. Mit anderen Worten sendet das OLED UV-Licht aus, das von den Mikroorganismen absorbiert wird, die ihrerseits zu Autofluoreszenz angeregt werden und für sie spezifisches Licht emittieren, das von dem OPD detektiert wird.According to the present invention, the OLED serves as a light source to emit UV light, in particular in the wavelength range from 200 to 380 nm, through the inner wall onto the delivery volume and the OPD is set up to detect fluorescent light from the delivery volume. The UV light emitted by the OLED passes through the transparent inner wall and impinges, for example, on a deposited biofilm on the (inner) surface of the inner wall facing the delivery volume. The microorganisms contained in the biofilm have biomarkers that can be excited to autofluorescence by incident UV light. Autofluorescence is understood to mean a natural emission of light by biological structures when these biological structures have absorbed light. In other words, the OLED emits UV light that is absorbed by the microorganisms, which in turn are excited to autofluorescence and emit specific light for them, which is detected by the OPD.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit eine selektive, zerstörungsfreie Detektion von Ablagerungen biologischen Materials zu einem beliebigen aktuellen Zeitpunkt und damit in Echtzeit. Eine Probennahme sowie eine Weiterverarbeitung der Proben durch Umsetzen mit etwaigen Reagenzien, sind nicht erforderlich. Ferner kann die Vorrichtung mit beliebigen Dimensionen ausgebildet sein und sogar komplexe Geometrien aufweisen. Die detektierte Autofluoreszenz ist hierbei jeweils selektiv für die entsprechende, dem Fördervolumen zugewandte, innere Oberfläche der inneren Wandung, so dass Biofilme insbesondere an besonders kritischen Stellen der Fördervorrichtung, beispielsweise an Verjüngungen oder stark gewinkelten Bereichen, leicht detektiert werden können. Dies erhöht den Sicherheitsstandard der Vorrichtung. Die Vorrichtung kann jederzeit und beliebig oft zur Detektion von Ablagerungen biologischen Materials eingesetzt werden und beeinflusst weder die Bildung von Biofilmen noch beeinträchtigt sie deren Haftung an der inneren Oberfläche der inneren Wandung, so dass ein unverfälschtes Ergebnis, den aktuellen Zustand der Ablagerung biologischen Materials betreffend, erhalten wird. Zudem kann aus dem Ergebnis der Ablagerungen in Abhängigkeit der Zeit, ein geeigneter Hygieneplan entwickelt werden, so dass sich die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders zum Fördern von mikrobiologisch sensiblen Materialien oder Medien eignet.The device according to the invention thus enables a selective, non-destructive detection of deposits of biological material at any current time and thus in real time. Sampling and further processing of the samples by reaction with any reagents are not required. Furthermore, the device may be formed with arbitrary dimensions and even have complex geometries. In this case, the detected autofluorescence is in each case selective for the corresponding inner surface of the inner wall facing the delivery volume, so that biofilms can be easily detected, in particular at particularly critical points of the conveying device, for example at tapers or strongly angled areas. This increases the safety standard of the device. The device can be used at any time and any number of times to detect deposits of biological material and neither affects the formation of biofilms nor does it affect their adhesion to the inner surface of the inner wall, so that an unadulterated result, the current state of deposition of biological material, is obtained. In addition, from the result of the deposits as a function of time, a suitable hygiene plan can be developed, so that the device according to the invention is particularly suitable for conveying microbiologically sensitive materials or media.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner mindestens einen Anregungslichtfilter und/oder mindestens einen Emissionslichtfilter umfasst. Der Anregungslichtfilter ist hierbei eingerichtet, eine Wellenlänge des Fluoreszenzlichtes (Autofluoreszenz) auszufiltern, und der Emissionslichtfilter ist eingerichtet, eine Wellenlänge des vom OLED ausgesendeten UV-Lichts auszufiltern, also mit anderen Worten zu entfernen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das durch den OPD zu detektierende Licht eindeutig auf Autofluoreszenzlicht von abgelagertem biologischen Material zurückführbar ist.An advantageous development is characterized in that the device further comprises at least one excitation light filter and / or at least one emission light filter. The excitation light filter is in this case configured to filter out a wavelength of the fluorescent light (autofluorescence), and the emission light filter is set up to filter out a wavelength of the UV light emitted by the OLED, in other words to remove it. This embodiment has the advantage that the light to be detected by the OPD can be traced unambiguously to autofluorescence light from deposited biological material.

Hierbei ist es aus vorstehendem Grund weiter vorteilhaft, dass der Anregungslichtfilter zwischen dem OLED und der inneren Wandung entweder als eine Schicht des OLED oder als separate Schicht angeordnet ist und/oder dass der Emissionslichtfilter zwischen der inneren Wandung und dem OPD entweder als eine Schicht des OPD oder als separate Schicht angeordnet ist. Die Ausgestaltung des Anregungslichtfilters und/oder des Emissionslichtfilters als entsprechende Schicht des OLED bzw. des OPD ist hierbei im Lichte einer erleichterten Anordnung zwischen der inneren Wandung und der ersten äußeren Wandung der Fördervorrichtung bevorzugt.Here, it is further advantageous for the above reason that the excitation light filter is arranged between the OLED and the inner wall either as a layer of the OLED or as a separate layer and / or that the emission light filter between the inner wall and the OPD either as a layer of the OPD or arranged as a separate layer. The design of the excitation light filter and / or of the emission light filter as a corresponding layer of the OLED or the OPD is preferred here in the light of a facilitated arrangement between the inner wall and the first outer wall of the conveying device.

Aufgrund der sehr guten Absorptionseigenschaften, umfasst/umfassen der Anregungslichtfilter und/oder der Emissionslichtfilter vorteilhafterweise saure oder basische Farbstoffe, die insbesondere in einen Kunststoff, und vorzugsweise in einen flexiblen Kunststoff, eingebracht sind. Durch das Einbringen in einen Kunststoff lässt sich der Anregungslichtfilter bzw. der Emissionslichtfilter als dünner Film ausbilden, der sehr gut verarbeitbar und im oder am OLED bzw. OPD anordenbar bzw. integrierbar und zudem insbesondere transparent ist.Because of the very good absorption properties, the excitation light filter and / or the emission light filter advantageously comprise acidic or basic dyes, which are incorporated in particular in a plastic, and preferably in a flexible plastic. By introducing it into a plastic, the excitation light filter or the emission light filter can be formed as a thin film which can be processed very well and can be arranged or integrated in or on the OLED or OPD and, in particular, is transparent.

Durch die vorteilhafte Weiterbildung, in der das OLED und das OPD an sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Abschnitten der Fördervorrichtung angeordnet sind, kann die (Auto-)Fluoreszenzlichtausbeute pro detektiertem Bereich maximiert werden.Due to the advantageous development in which the OLED and the OPD are arranged on opposite first and second sections of the conveying device, the (auto) fluorescence light output per detected region can be maximized.

Vorteilhaft ist die Fördervorrichtung ein Schlauch. Durch die flexible Gestaltungsmöglichkeit und Dimensionierbarkeit von OLEDs und OPDs, treten hier die positiven Eigenschaften im Lichte einer zerstörungsfreien Echtzeitbestimmung an biologischen Ablagerungen besonders gut zu Tage. Weiter vorteilhaft ist die Fördervorrichtung ein flexibler Schlauch.Advantageously, the conveyor is a hose. Due to the flexible design possibilities and dimensionability of OLEDs and OPDs, the positive properties in the light of a non-destructive real-time determination of biological deposits come to light here very well. Further advantageously, the conveyor is a flexible hose.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die erste äußere Wandung der Fördervorrichtung ein Netz umfasst, das insbesondere in die erste äußere Wandung integriert ist. Durch die Verwendung eines Netzes ist es möglich, bei guter Stabilität eine hohe Flexibilität, wie z.B. eine hohe Biegsamkeit, zu erzielen. Eine gute Stabilität ist hierbei wichtig, um die organischen Elektronikbauteile vor Beschädigung zu schützen, während eine hohe Flexibilität Freiräume in der Anwendung ermöglicht. Aus Gründen einer besonders guten Stabilität, ist das Netz insbesondere ein metallisches Netz und/oder ein kunststoff-basiertes Netz.A further advantageous development provides that the first outer wall of the conveyor device comprises a network which is integrated in particular in the first outer wall. By using a net it is possible, with good stability, to have a high flexibility, e.g. a high degree of flexibility to achieve. Good stability is important here in order to protect the organic electronic components from damage, while a high degree of flexibility allows free space in the application. For reasons of particularly good stability, the network is in particular a metallic net and / or a plastic-based net.

Durch das Vorsehen einer die erste äußere Wandung umgebenden zweiten äußeren Wandung, kann die Fördervorrichtung zusätzlich funktionalisiert werden. So kann z.B. die Stabilität der Fördervorrichtung weiter verbessert werden oder isolierende Eigenschaften, wie. z.B. eine thermische Isolation, integriert werden.By providing a second outer wall surrounding the first outer wall, the conveying device can be additionally functionalized. For example, the stability of the conveyor can be further improved or insulating Properties, like. For example, a thermal insulation to be integrated.

Zur Verbesserung des Schutzes, insbesondere durch mechanische Einwirkung, sind das OLED und das OPD vorteilhaft in eine Schutzschicht eingebracht, die zwischen der inneren Wandung und der ersten äußeren Wandung angeordnet ist. Die Schutzschicht ist insbesondere ein stoßabsorbierendes Material und besonders vorteilhaft ein Kunststoff. Durch das Einbringen des OLED und/oder des OPD in einen Kunststoff, das zwischen der inneren Wandung und der ersten äußeren Wandung angeordnet ist, können sowohl die Integration des OLED/OPD in der Fördervorrichtung verbessert als auch die Stabilisierung dieser organischen elektronischen Bauteile optimiert werden. Zudem zeichnen sich Kunststoffe durch besonders gute stoßabsorbierende, und insbesondere transparente Eigenschaften aus.To improve the protection, in particular by mechanical action, the OLED and the OPD are advantageously introduced into a protective layer which is arranged between the inner wall and the first outer wall. The protective layer is in particular a shock-absorbing material and particularly advantageously a plastic. By introducing the OLED and / or the OPD into a plastic, which is arranged between the inner wall and the first outer wall, both the integration of the OLED / OPD in the conveyor device can be improved and the stabilization of these organic electronic components can be optimized. In addition, plastics are characterized by particularly good impact-absorbing, and in particular transparent properties.

Weiter vorteilhaft umfasst die Vorrichtung mindestens einen weiteren Sensor, der insbesondere ausgewählt ist aus SAW-Sensoren oder QCM-Sensoren, um z.B. Referenzwerte für die Ablagerung von biologischem und auch nicht-biologischem Material zu erhalten oder weitere Parameter zu bestimmen.Further advantageously, the device comprises at least one further sensor, which is in particular selected from SAW sensors or QCM sensors, in order, e.g. To obtain reference values for the deposition of biological and also non-biological material or to determine further parameters.

Ebenfalls erfindungsgemäß wird auch die Verwendung einer wie vorstehend beschriebenen Vorrichtung in nahrungsmittelverarbeitenden Vorrichtungen, arzneimittelverarbeitenden Vorrichtungen, arzneimittelherstellenden Vorrichtungen, wasserführenden Vorrichtungen oder Haushaltsgeräten beschrieben. Hierdurch kann in den genannten Vorrichtungen zu einem beliebigen Zeitpunkt selektiv und zerstörungsfrei ein aktueller Grad an einer spezifischen Ablagerung biologischen Materials bestimmt werden.Also in accordance with the invention, the use of a device as described above in food processing devices, drug processing devices, drug producing devices, aquatic appliances or household appliances is also described. As a result, a current level of a specific deposition of biological material can be determined selectively and non-destructively in said devices at any time.

Ferner erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials in einer Fördervorrichtung beschrieben. Die Fördervorrichtung umfasst eine transparente innere Wandung, die ein Fördervolumen zum Fördern eines Mediums umgibt, und eine die innere Wandung umgebende erste äußere Wandung, wobei zwischen der inneren Wandung und der ersten äußeren Wandung an einem ersten Abschnitt der Fördervorrichtung ein OLED und an einem zweiten Abschnitt der Fördervorrichtung ein OPD angeordnet sind.Furthermore, a method for determining a deposition of biological material in a conveying device is also described according to the invention. The conveying device comprises a transparent inner wall, which surrounds a delivery volume for conveying a medium, and a first outer wall surrounding the inner wall, wherein between the inner wall and the first outer wall at a first portion of the conveying device, an OLED and at a second portion the conveyor device an OPD are arranged.

Das Verfahren umfasst hierbei zunächst einen Schritt des Förderns von Medium durch die Fördervorrichtung. Als Medium kommen alle gängigen Medien in Frage, insbesondere mehr oder weniger flüssige und insbesondere transparente Medien, wie z.B. Wasser oder wässrige Medien.The method initially comprises a step of conveying medium through the conveyor device. As medium all common media in question, especially more or less liquid and especially transparent media, such as. Water or aqueous media.

Anschließend wird ein Referenzfluoreszenzsignal durch Anregen des Mediums mit von dem OLED ausgesendeten UV-Licht und Empfangen eines Fluoreszenzsignals des angeregten Mediums durch das OPD bestimmt. Hierbei wird das Referenzfluoreszenzsignal zu einem Zeitpunkt ermittelt, bevor sich biologisches Material an der mit Medium in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung, also an der inneren Oberfläche der inneren Wandung, abgelagert hat, also entweder in einem Zustand, in dem die Fördervorrichtung vorher noch nicht benutzt worden war oder aber so gereinigt worden ist, dass sichergestellt ist, dass keine Ablagerung von biologischem Material vorhanden ist.Subsequently, a reference fluorescence signal is determined by exciting the medium with UV light emitted from the OLED and receiving a fluorescence signal of the excited medium through the OPD. In this case, the reference fluorescence signal is determined at a time before biological material has deposited on the medium-contacting surface of the inner wall, ie on the inner surface of the inner wall, ie either in a state in which the conveyor has not previously was used or has been cleaned so as to ensure that there is no deposition of biological material.

Sodann wird durch Anregen von biologischem Material, das sich an der mit Medium in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung abgelagert hat, mit von dem OLED ausgesendeten UV-Licht und Empfangen eines Fluoreszenzsignals von dem angeregten biologischen Material, das sich an der mit Medium in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung abgelagert hat, durch das OPD ein aktuelles Fluoreszenzsignal bestimmt.Then, by exciting biological material deposited on the media-contacting surface of the inner wall with UV light emitted from the OLED and receiving a fluorescence signal from the excited biological material that contacts the medium deposited surface of the inner wall, determined by the OPD a current fluorescence signal.

Durch das Auswerten der Differenz des aktuellen Fluoreszenzsignals und des Referenzfluoreszenzsignals kann direkt auf abgelagertes biologisches Material geschlossen werden. Insbesondere ist es durch einen Vergleich der Fluoreszenzwerte, also des Referenzfluoreszenzsignals und des aktuellen Fluoreszenzsignals, das bei vorliegender Ablagerung an biologischem Material insbesondere dem von dem abgelagerten biologischen Material ausgesendeten Autofluoreszenzlicht entspricht, möglich, direkt auf die Menge an abgelagertem biologischen Material zu schließen, da eine direkte Proportionalität zwischen von abgelagertem biologischen Material emittiertem Autofluoreszenzlicht und einer Menge an diesem abgelagerten biologischen Material, besteht.By evaluating the difference between the actual fluorescence signal and the reference fluorescence signal, it is possible to directly deduce deposited biological material. In particular, by comparing the fluorescence values, that is to say the reference fluorescence signal and the current fluorescence signal, which corresponds in particular to the autofluorescence light emitted by the deposited biological material, in the present deposition of biological material, it is possible to deduce directly the amount of biological material deposited direct proportionality between autofluorescent light emitted by deposited biological material and an amount of this deposited biological material.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach, ohne hohen technischen Aufwand, und damit auch kostengünstig umsetzbar und ermöglicht eine Bestimmung von Ablagerungen an biologischem Material in Echtzeit, d.h. zum Messzeitpunkt, ohne dass eine Probennahme erforderlich ist. Zudem arbeitet das Verfahren sehr schnell und präzise sowie selektiv und zerstörungsfrei, so dass lediglich abgelagertes biologisches Material untersucht wird. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Produktsicherheit von gefördertem Produkt/Medium verbessert und ggf. Reinigungspläne und Reinigungszyklen entwickelt bzw. angepasst werden.The inventive method is simple, without high technical complexity, and thus also feasible inexpensively and allows determination of deposits of biological material in real time, i. at the time of measurement, without the need for sampling. In addition, the process works very fast and precise as well as selective and nondestructive, so that only deposited biological material is examined. By applying the method according to the invention, the product safety of conveyed product / medium can be improved and, if necessary, cleaning plans and cleaning cycles can be developed or adapted.

Aufgrund der positiven Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens, eignet es sich insbesondere zur Anwendung in hygienisch hoch sensiblen Systemen, wie z.B. in nahrungsmittelverarbeitenden Vorrichtungen, arzneimittelverarbeitenden Vorrichtungen, arzneimittelherstellenden Vorrichtungen, wasserführenden Vorrichtungen oder Haushaltsgeräten.Due to the positive properties of the method according to the invention, it is particularly suitable for use in hygienically highly sensitive systems, such as in food processing devices, drug processing Devices, drug-producing devices, water-bearing devices or household appliances.

Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials beschriebenen Vorteile, vorteilhaften Effekte und Weiterbildungen finden auch Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials. Ferner ist das vorstehend beschriebene Verfahren zur Anwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet. Im Rahmen der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher ergänzend Bezug genommen auf die Erläuterungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung.The advantages, advantageous effects and developments described for the device according to the invention for determining a deposition of biological material are also applied to the method according to the invention for determining a deposition of biological material. Furthermore, the method described above is suitable for use in the device according to the invention. Within the scope of the description of the method according to the invention, therefore, additional reference is made to the explanations concerning the device according to the invention.

Die Echtzeitbestimmung der Messwerte wird vorteilhaft dadurch unterstützt, dass die Datenverarbeitung kabellos und mittels entsprechender elektronischer Unterstützung ausgeführt wird.The real-time determination of the measured values is advantageously supported by the fact that the data processing is performed wirelessly and by means of appropriate electronic support.

Zur Verbesserung der Aussagekraft des erfindungsgemäßen Verfahrens, ist entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass die Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials eine qualitative und quantitative Bestimmung der Ablagerung biologischen Materials umfasst.To improve the informative value of the method according to the invention, it is provided according to an advantageous development that the determination of a deposition of biological material comprises a qualitative and quantitative determination of the deposition of biological material.

Ferner vorteilhaft umfasst die Fördervorrichtung mindestens einen Anregungslichtfilter und/oder mindestens einen Emissionslichtfilter. Der Anregungslichtfilter filtert hierbei eine Wellenlänge des Fluoreszenzlichtes aus, und der Emissionslichtfilter filtert eine Wellenlänge des vom OLED ausgesendeten UV-Lichts aus. Unter „Ausfiltern“ wird hierbei ein Entfernen der entsprechenden Wellenlänge bzw. Wellenlängenbereiche durch die Lichtfilter verstanden. Durch diese Weiterbildung kann die Autofluoreszenz des abgelagerten biologischen Materials besonders präzise bestimmt werden.Further advantageously, the conveying device comprises at least one excitation light filter and / or at least one emission light filter. The excitation light filter in this case filters out a wavelength of the fluorescent light, and the emission light filter filters out a wavelength of the UV light emitted by the OLED. By "filtering out" is meant a removal of the corresponding wavelength or wavelength ranges by the light filters. Through this development, the autofluorescence of the deposited biological material can be determined particularly precisely.

Zur Erleichterung der Auswertbarkeit der erhaltenen Emissionsdaten, die vom OPD detektiert werden, ist vorteilhaft vorgesehen, dass der vom OPD ausgesendete Photonenstrom in eine Spannung umgewandelt wird, z.B. durch einen Strom/Spannungs-Verstärker.To facilitate the evaluability of the emission data obtained, which are detected by the OPD, it is advantageously provided that the photon current emitted by the OPD is converted into a voltage, e.g. through a current / voltage amplifier.

Weiterer Aufschluss über Ablagerungen auf der mit dem Fördervolumen in Kontakt stehenden inneren Oberfläche der inneren Wandung, kann dadurch erhalten werden, dass das Verfahren ferner einen Schritt des Bestimmens eines Sauerstoffgehalts, eines CO2-Gehalts und/oder eines pH-Wertes des geförderten Mediums umfasst.Further understanding of deposits on the inner surface of the inner wall contacting the delivery volume may be obtained by further comprising a step of determining an oxygen content, a CO 2 content, and / or a pH of the delivered medium ,

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

  • 1 ein Längsschnitt einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 ein Querschnitt der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung und
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
  • 1 a longitudinal section of a device according to a first embodiment of the invention,
  • 2 a cross-section of the device according to the first embodiment of the invention and
  • 3 a flow chart of a method for determining a deposition of biological material according to an embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die vorliegende Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im Detail beschrieben. In den Figuren sind nur die wesentlichen Aspekte der Erfindung dargestellt. Alle übrigen Aspekte sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Ferner beziffern gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.The present invention will be described in detail with reference to exemplary embodiments. In the figures, only the essential aspects of the invention are shown. All other aspects are omitted for clarity. Further, like reference numerals indicate like elements.

Im Detail zeigt 1 eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials 1. Die Vorrichtung 1 ist im Längsschnitt gezeigt. Sie umfasst eine Fördervorrichtung 2 mit einer transparenten inneren Wandung 3, die ein Fördervolumen zum Fördern eines Mediums 4 umgibt, und einer die innere Wandung 3 umgebenden ersten äußeren Wandung 5. Das Medium 4 wird in Richtung des Pfeils F gefördert.In detail shows 1 a device for determining a deposition of biological material 1 , The device 1 is shown in longitudinal section. It comprises a conveyor 2 with a transparent inner wall 3 , which is a delivery volume for conveying a medium 4 surrounds, and one the inner wall 3 surrounding first outer wall 5 , The medium 4 is promoted in the direction of arrow F.

Die Fördervorrichtung 2 ist insbesondere als flexibler Schlauch ausgebildet. Eine gute mechanische Stabilität unter Erhalten der flexiblen Eigenschaften erhält die Fördervorrichtung 2 dadurch, dass die erste äußere Wandung 5 ein metallisches Netz und/oder ein kunststoff-basiertes Netz, umfasst. Die erste äußere Wandung 5 der Fördervorrichtung 2 ist von einer zweiten äußeren Wandung 11 umgeben, die insbesondere als Kunststoffharz ausgebildet ist, wodurch eine gute isolierende Eigenschaft unter Erhalten der Flexibilität erhalten wird.The conveyor 2 is designed in particular as a flexible hose. A good mechanical stability while maintaining the flexible properties receives the conveyor 2 in that the first outer wall 5 a metallic mesh and / or a plastic-based mesh. The first outer wall 5 of the conveyor 2 is from a second outer wall 11 which is particularly formed as a plastic resin, whereby a good insulating property is obtained to obtain the flexibility.

Zwischen der inneren Wandung 3 und der ersten äußeren Wandung 5 ist an einem ersten Abschnitt 9 der Fördervorrichtung 2 ein OLED 7 und an einem zweiten Abschnitt 10 der Fördervorrichtung ein OPD 8 angeordnet. Genauer gesagt sind vier OLEDs 7 und vier OPDs 8 gezeigt, die sich entlang der Fördervorrichtung 2 in ersten und zweiten Bereichen 9, 10, verteilen. Die OLEDs 7 und OPDs 8 sind an sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Abschnitten 9, 10 der Fördervorrichtung angeordnet.Between the inner wall 3 and the first outer wall 5 is at a first section 9 the conveyor 2 an OLED 7 and at a second section 10 the conveyor a OPD 8th arranged. More specifically, there are four OLEDs 7 and four OPDs 8th shown along the conveyor 2 in first and second areas 9 . 10 , to distribute. The OLEDs 7 and OPDs 8th are arranged on opposite first and second sections 9, 10 of the conveyor.

Die OLEDs 7 dienen als Lichtquelle, um UV-Licht durch die transparente innere Wandung 3 auf das Fördervolumen zu leiten. Die OPDs 8 sind hingegen eingerichtet, Fluoreszenzlicht von dem Fördervolumen zu detektieren.The OLEDs 7 serve as a light source to diffuse UV light through the transparent inner wall 3 on to manage the delivery volume. The OPDs 8th On the other hand, they are set up to detect fluorescent light from the delivery volume.

Die Vorrichtung 1 umfasst ferner Anregungslichtfilter und/oder Emissionslichtfilter (nicht gezeigt), wobei die Anregungslichtfilter eingerichtet sind, eine Wellenlänge des Fluoreszenzlichtes auszufiltern, und wobei die Emissionslichtfilter eingerichtet sind, eine Wellenlänge des von den OLEDs 7 ausgesendeten UV-Lichts auszufiltern, wobei die Anregungslichtfilter zwischen den OLEDs 7 und der inneren Wandung 3 als eine Schicht der OLEDs 7 angeordnet sind und wobei die Emissionslichtfilter zwischen der inneren Wandung 3 und den OPDs 8 als eine Schicht der OPDs 8 angeordnet sind.The device 1 further comprises excitation light filters and / or emission light filters (not shown), wherein the excitation light filters are arranged to filter out a wavelength of the fluorescent light, and wherein the emission light filters are arranged, a wavelength of the one of the OLEDs 7 filtered out UV light, with the excitation light filter between the OLEDs 7 and the inner wall 3 as a layer of OLEDs 7 are arranged and wherein the emission light filter between the inner wall 3 and the OPDs 8th as a layer of OPDs 8th are arranged.

Die OLEDs 7 und die OPDs 8 sind in eine Schutzschicht 12 eingebracht, die zwischen der inneren Wandung 3 und der ersten äußeren Wandung 5 angeordnet ist. Die Schutzschicht 12 umfasst insbesondere einen stoßabsorbierenden, insbesondere transparenten, Kunststoff.The OLEDs 7 and the OPDs 8th are in a protective layer 12 placed between the inner wall 3 and the first outer wall 5 is arranged. The protective layer 12 In particular, it comprises a shock-absorbing, in particular transparent, plastic.

Wird nun ein Medium 4 durch die Fördervorrichtung 2 gefördert, beispielsweise eine Flüssigkeit, so können sich unter Umständen nach einiger Zeit Ablagerungen biologischen Materials 13 und einer inneren Oberfläche 14 der inneren Wandung 3, die mit dem Fördervolumen und damit auch mit dem Medium 4 in Kontakt steht, bilden. Hierbei handelt es sich um so genannte Biofilme, die durch Kontakt bzw. Umsetzung des Mediums 4 mit Bakterien entstanden sind.Now becomes a medium 4 through the conveyor 2 promoted, for example, a liquid, so may eventually deposits of biological material 13 and an inner surface 14 the inner wall 3 , with the delivery volume and thus also with the medium 4 is in contact. These are so-called biofilms, which are due to contact or conversion of the medium 4 originated with bacteria.

Zur Bestimmung der Ablagerung des biologischen Materials 13, wird von den OLEDs 7 UV-Licht ausgesendet. Das UV-Licht tritt durch die transparente innere Wandung 3 und trifft z.B. auf die Ablagerung biologischen Materials 13, die an der inneren Oberfläche 14 der inneren Wandung 3 anhaftet. Aufgrund der in der Ablagerung 13 enthaltenen Mikroorganismen oder durch Mikroorganismen gebildeten Strukturen, weist die Ablagerung 13 Biomarker auf, die durch das einfallende UV-Licht zu Autofluoreszenz angeregt werden können, was durch die Pfeile A angedeutet ist. Das von der Ablagerung biologischen Materials 13 emittierte Autofluoreszenzlicht A wird durch die OPDs 8 detektiert.To determine the deposition of the biological material 13 , is from the OLEDs 7 Emitted UV light. The UV light passes through the transparent inner wall 3 and applies for example to the deposition of biological material 13 on the inner surface 14 the inner wall 3 adheres. Because of in the deposit 13 contained microorganisms or microorganisms formed by structures, the deposit 13 Biomarkers that can be excited by the incident UV light to autofluorescence, which is indicated by the arrows A. The deposit of biological material 13 emitted autofluorescent light A is through the OPDs 8th detected.

Durch einen Abgleich des detektierten Autofluoreszenzlichtes A mit einem Referenzfluoreszenzsignals des reinen Mediums 4, kann auf die Menge an abgelagertem biologischen Material 13 geschlossen werden.By matching the detected autofluorescence light A with a reference fluorescence signal of the pure medium 4 , may depend on the amount of deposited biological material 13 getting closed.

Bei sehr großer Flexibilität der Fördervorrichtung 2, zeichnet sich die Vorrichtung 1 durch die Möglichkeit der selektiven, zerstörungsfreien Detektion von Ablagerungen biologischen Materials 13 zu einem beliebigen aktuellen Zeitpunkt und damit in Echtzeit aus. Die Vorrichtung 1 kann jederzeit und beliebig oft vermeintliche Ablagerungen ermitteln und beeinflusst weder die Bildung von Ablagerungen noch beeinträchtigt sie deren Haftung an der inneren Oberfläche 14 der inneren Wandung 3.With very high flexibility of the conveyor 2 , the device 1 is characterized by the possibility of selective, nondestructive detection of deposits of biological material 13 at any time, and therefore in real time. The device 1 can detect any deposits at any time and as often as desired and neither influences the formation of deposits nor does it affect their adhesion to the inner surface 14 of the inner wall 3 ,

Da die Vorrichtung 1 hohen hygienischen Ansprüchen genügt und z.B. Reinigungspläne in Abhängigkeit einer ermittelten biologischen Ablagerung 13 abgestimmt werden können, ist die Vorrichtung insbesondere eine nahrungsmittelverarbeitende Vorrichtung, eine arzneimittelverarbeitende Vorrichtung, eine arzneimittelherstellende Vorrichtung, eine wasserführende Vorrichtung oder ein Haushaltsgerät.Because the device 1 meets high hygienic requirements and eg cleaning plans depending on a determined biological deposition 13 can be tuned, the device is in particular a food processing device, a drug processing device, a drug-producing device, a water-carrying device or a household appliance.

2 zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials 1 aus 1. Hier ist besonders deutlich zu erkennen, dass sich entsprechende Paare an OLEDs 7 und OPDs 8 gegenüber liegen. So können Ablagerungen an biologischem Material 13 entlang der mit Medium 4 in Kontakt stehenden gesamten, inneren Oberfläche 14 der inneren Wandung 3 unkompliziert ermittelt werden. 2 shows a cross section through the device for determining a deposition of biological material 1 out 1 , Here it is particularly clear that corresponding pairs of OLEDs 7 and OPDs 8th lie opposite. So can deposits on biological material 13 along with with medium 4 in contact with the entire inner surface 14 the inner wall 3 be determined easily.

3 zeigt ein schematisiertes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials. Das Verfahren wird an einer Fördervorrichtung mit einer transparenten inneren Wandung, die ein Fördervolumen zum Fördern eines Mediums umgibt, ausgeführt. Die innere Wandung ist von einer ersten äußeren Wandung umgeben, wobei zwischen der inneren Wandung und der ersten äußeren Wandung an einem ersten Abschnitt der Fördervorrichtung ein OLED und an einem zweiten Abschnitt der Fördervorrichtung ein OPD angeordnet sind. Diese Anordnung kann auch z.B. eine Vorrichtung, wie sie in 1 und 2 wiedergegeben ist, sein. Insbesondere kann zur Ausführung des in 3 dargestellten Verfahrens eine Vorrichtung 1 gemäß 1 und 2 zur Anwendung kommen. 3 shows a schematic flow diagram of a method for determining a deposition of biological material. The method is performed on a conveyor having a transparent inner wall surrounding a delivery volume for delivering a medium. The inner wall is surrounded by a first outer wall, wherein an OLED is arranged between the inner wall and the first outer wall on a first section of the conveying device and an OPD on a second section of the conveying device. This arrangement may also include, for example, a device as shown in FIG 1 and 2 is reproduced. In particular, to perform the in 3 method illustrated a device 1 according to 1 and 2 come into use.

Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt A, des Förderns von Medium durch die Fördervorrichtung, einen Schritt B des Bestimmen eines Referenzfluoreszenzsignals durch Anregen des Mediums mit von dem OLED ausgesendeten UV-Licht und Empfangen eines Fluoreszenzsignals des angeregten Mediums durch das OPD, bevor sich biologisches Material an der mit Medium in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung abgelagert hat, einen Schritt C des Bestimmens eines aktuellen Fluoreszenzsignals durch Anregen von biologischem Material, das sich an der mit Medium in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung abgelagert hat, mit von dem OLED ausgesendeten UV-Licht und Empfangen eines Fluoreszenzsignals von dem angeregten biologischen Material, das sich an der mit Medium in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung abgelagert hat, durch das OPD sowie einen Schritt D des Auswertens der Differenz des aktuellen Fluoreszenzsignals und des Referenzfluoreszenzsignals. Das Verfahren ermöglicht die schnelle, präzise und selektive Detektion und Ermittlung von Ablagerungen biologischen Materials in nicht-zerstörerischer Weise, wobei über die Analyse von Autofluoreszenzlicht lediglich abgelagertes biologisches Material detektiert wird.The method includes a first step A of conveying medium through the conveyor, a step B of determining a reference fluorescence signal by exciting the medium with UV light emitted from the OLED, and receiving a fluorescence signal of the excited medium through the OPD before any biological material deposited on the media-contacting surface of the inner wall, a step C of determining a current fluorescence signal by exciting biological material deposited on the media-contacting surface of the inner wall with UV emitted from the OLED Light and receiving a fluorescence signal from the stimulated biological material deposited on the media-contacting surface of the inner wall through the OPD, as well as a step D of evaluating the difference of the current fluorescence signal and the reference fluorescence signal. The method enables the rapid, precise and selective detection and detection of biological material deposits in a non-destructive manner, whereby the analysis of autofluorescent light detects only deposited biological material.

Als ein Beispiel zur Ermittlung von Ablagerungen biologischen Materials sei die Detektion des Biomarkers NAD(P)H erwähnt, die bei Anregung mit UV-Licht eine Extinktion bei 340 nm bzw. 450 nm aufweist. Aminosäuren wie Tryptophan, Tyrosin und Phenylalanin absorbieren UV-Licht in einem Wellenlängenbereich von 250 bis 280 nm und emittieren Autofluoreszenzlicht in einem Wellenlängenbereich von 280 bis 350 nm. Durch Auswahl geeigneter OLEDs und OPDs kann die Autofluoreszenzausbeute eines Biofilms maximiert und dadurch eine Quantifizierung der Ablagerung biologischen Materials verbessert werden.As an example for the determination of deposits of biological material, the detection of the biomarker NAD (P) H is mentioned, which has an absorbance at 340 nm and 450 nm when excited with UV light. Amino acids such as tryptophan, tyrosine and phenylalanine absorb UV light in a wavelength range of 250 to 280 nm and emit autofluorescence light in a wavelength range of 280 to 350 nm. By selecting suitable OLEDs and OPDs, the autofluorescence yield of a biofilm can be maximized, thereby quantifying biological deposition Materials are improved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2014199757 [0002]US 2014199757 [0002]

Claims (15)

Vorrichtung zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials, umfassend: - eine Fördervorrichtung (2) mit einer transparenten inneren Wandung (3), die ein Fördervolumen zum Fördern eines Mediums (4) umgibt, und einer die innere Wandung (3) umgebenden ersten äußeren Wandung (5), - wobei zwischen der inneren Wandung (3) und der ersten äußeren Wandung (5) an einem ersten Abschnitt (9) der Fördervorrichtung (2) ein OLED (7) und an einem zweiten Abschnitt (10) der Fördervorrichtung (2) ein OPD (8) angeordnet sind, wobei - das OLED (7) als Lichtquelle dient, um UV-Licht durch die innere Wandung (3) auf das Fördervolumen auszusenden und wobei - das OPD (8) eingerichtet ist, Fluoreszenzlicht von dem Fördervolumen zu detektieren.Device for determining a deposition of biological material, comprising: - A conveying device (2) with a transparent inner wall (3) surrounding a delivery volume for conveying a medium (4), and a first outer wall (5) surrounding the inner wall (3), - wherein between the inner wall (3) and the first outer wall (5) at a first portion (9) of the conveying device (2) an OLED (7) and at a second portion (10) of the conveying device (2) an OPD ( 8) are arranged, wherein - The OLED (7) serves as a light source to emit UV light through the inner wall (3) on the delivery volume and wherein - The OPD (8) is arranged to detect fluorescent light from the delivery volume. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend mindestens einen Anregungslichtfilter und/oder mindestens einen Emissionslichtfilter, wobei der Anregungslichtfilter eingerichtet ist, eine Wellenlänge des Fluoreszenzlichtes auszufiltern, und wobei der Emissionslichtfilter eingerichtet ist, eine Wellenlänge des vom OLED (7) ausgesendeten UV-Lichts auszufiltern.Device after Claim 1 , further comprising at least one excitation light filter and / or at least one emission light filter, wherein the excitation light filter is configured to filter out a wavelength of the fluorescent light, and wherein the emission light filter is configured to filter out a wavelength of the UV light emitted by the OLED (7). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anregungslichtfilter zwischen dem OLED (7) und der inneren Wandung (3) entweder als eine Schicht des OLED (7) oder als separate Schicht angeordnet ist und/oder dass der Emissionslichtfilter zwischen der inneren Wandung (3) und dem OPD (8) entweder als eine Schicht des OPD (8) oder als separate Schicht angeordnet ist.Device after Claim 2 , characterized in that the excitation light filter between the OLED (7) and the inner wall (3) is arranged either as a layer of the OLED (7) or as a separate layer and / or that the emission light filter between the inner wall (3) and the OPD (8) is arranged either as a layer of the OPD (8) or as a separate layer. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anregungslichtfilter und/oder der Emissionslichtfilter saure oder basische Farbstoffe umfasst/umfassen, die insbesondere in einen Kunststoff eingebracht sind.Device after Claim 2 or 3 , characterized in that the excitation light filter and / or the emission light filter comprises / include acidic or basic dyes, which are incorporated in particular in a plastic. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das OLED (7) und das OPD (8) an sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Abschnitten (9, 10) der Fördervorrichtung (2) angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the OLED (7) and the OPD (8) are arranged on opposite first and second sections (9, 10) of the conveying device (2). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (2) ein Schlauch, insbesondere ein flexibler Schlauch, ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying device (2) is a hose, in particular a flexible hose. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste äußere Wandung (5) ein Netz, insbesondere ein metallisches und/oder kunststoff-basiertes Netz, umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first outer wall (5) comprises a network, in particular a metallic and / or plastic-based network. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (2) eine die erste äußere Wandung (5) umgebende zweite äußere Wandung (11) umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying device (2) comprises a second outer wall (11) surrounding the first outer wall (5). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das OLED (7) und das OPD (8) in eine Schutzschicht (12) eingebracht sind, die zwischen der inneren Wandung (3) und der ersten äußeren Wandung (5) angeordnet ist, wobei die Schutzschicht (12) insbesondere ein stoßabsorbierendes Material, insbesondere einen Kunststoff, umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the OLED (7) and the OPD (8) are introduced into a protective layer (12) which is arranged between the inner wall (3) and the first outer wall (5), wherein the protective layer (12) in particular comprises a shock-absorbing material, in particular a plastic. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend mindestens einen weiteren Sensor, insbesondere ausgewählt aus SAW-Sensoren oder QCM-Sensoren.Device according to one of the preceding claims, further comprising at least one further sensor, in particular selected from SAW sensors or QCM sensors. Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in nahrungsmittelverarbeitenden Vorrichtungen, arzneimittelverarbeitenden Vorrichtungen, arzneimittelherstellenden Vorrichtungen, wasserführenden Vorrichtungen oder Haushaltsgeräten.Use of a device (1) according to any one of the preceding claims in food-processing devices, drug-processing devices, drug-producing devices, water-carrying devices or household appliances. Verfahren zur Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials (13) in einer Fördervorrichtung (2) mit einer transparenten inneren Wandung (3), die ein Fördervolumen zum Fördern eines Mediums (4) umgibt, und einer die innere Wandung (3) umgebenden ersten äußeren Wandung (5), wobei zwischen der inneren Wandung (3) und der ersten äußeren Wandung (5) an einem ersten Abschnitt (9) der Fördervorrichtung (2) ein OLED (7) und an einem zweiten Abschnitt (10) der Fördervorrichtung (2) ein OPD (8) angeordnet sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Fördern von Medium (4) durch die Fördervorrichtung (2), - Bestimmen eines Referenzfluoreszenzsignals durch Anregen des Mediums (4) mit von dem OLED (7) ausgesendeten UV-Licht und Empfangen eines Fluoreszenzsignals des angeregten Mediums (4) durch das OPD (8), bevor sich biologisches Material an der mit Medium (4) in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung (14) abgelagert hat, - Bestimmen eines aktuellen Fluoreszenzsignals durch Anregen von biologischem Material (13), das sich an der mit Medium (4) in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung (14) abgelagert hat, mit von dem OLED (7) ausgesendeten UV-Licht und Empfangen eines Fluoreszenzsignals von dem angeregten biologischen Material, das sich an der mit Medium (4) in Kontakt stehenden Oberfläche der inneren Wandung (14) abgelagert hat, durch das OPD (8) und - Auswerten einer Differenz des aktuellen Fluoreszenzsignals und des Referenzfluoreszenzsignals.Method for determining a deposition of biological material (13) in a conveying device (2) with a transparent inner wall (3) surrounding a delivery volume for conveying a medium (4) and a first outer wall surrounding the inner wall (3) ( 5), wherein between the inner wall (3) and the first outer wall (5) on a first portion (9) of the conveying device (2) an OLED (7) and at a second portion (10) of the conveying device (2) OPD (8) are arranged, the method comprising the steps: Conveying medium (4) by the conveying device (2), Determining a reference fluorescence signal by exciting the medium (4) with UV light emitted by the OLED (7) and receiving a fluorescence signal of the stimulated medium (4) through the OPD (8) before biological material is mixed with the medium (4) deposited in contact surface of the inner wall (14), Determining a current fluorescence signal by exciting biological material (13) deposited on the surface (4) of the medium (4) in contact with the inner wall (14) with UV light emitted from the OLED (7) and receiving a Fluorescence signal from the stimulated biological material deposited on the surface (4) of the inner wall (14) in contact with the medium (4) through the OPD (8) and - Evaluating a difference of the current fluorescence signal and the reference fluorescence signal. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet dass die Bestimmung einer Ablagerung biologischen Materials (13) eine qualitative und quantitative Bestimmung der Ablagerung biologischen Materials (13) umfasst. Method according to Claim 12 , characterized in that the determination of a deposition of biological material (13) comprises a qualitative and quantitative determination of the deposition of biological material (13). Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Fördervorrichtung (2) mindestens einen Anregungslichtfilter und/oder mindestens einen Emissionslichtfilter umfasst und wobei der Anregungslichtfilter eine Wellenlänge des Fluoreszenzlichtes ausfiltert, und wobei der Emissionslichtfilter eine Wellenlänge des vom OLED (7) ausgesendeten UV-Lichts ausfiltert.Method according to Claim 12 or 13 wherein the conveying device (2) comprises at least one excitation light filter and / or at least one emission light filter and wherein the excitation light filter filters out a wavelength of the fluorescent light, and wherein the emission light filter filters out a wavelength of the UV light emitted by the OLED (7). Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner umfassend einen Schritt des Bestimmens eines Sauerstoffgehalts und/oder eines CO2-Gehalts und/oder eines pH-Wertes des Mediums.Method according to one of Claims 12 to 14 , further comprising a step of determining an oxygen content and / or a CO 2 content and / or a pH of the medium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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