Aktuelle Studentische Projekte in der AG Phytophotonik

Field of study:

Biologie, Pflanzenbiotechnologie, Molekulare und Angewandte Pflanzenwissenschaften, Physik, Nanotechnologie, Technische Informatik, Maschinenbau, Optische Technologien, o.ä.

Background

Biological samples exhibit a high level of complexity, both in their structural and chemical composition. When investigating the structure of these samples, it is crucial to consider the chemical constituents, as they play a significant in determining the structural behavior and integrity. Understanding the chemical composition provides essential insights into the interactions and functions of various components within the biological matrix. Moreover, the intricate relationship between the chemical makeup and structural properties of biological samples necessitates sophisticated analytical techniques.

Raman spectroscopy, combined with multivariate analysis, offers a powerful approach to unraveling this complexity. By mapping the distribution of chemical components, researchers can gain a deeper understanding of how these constituents contribute to the overall structure and function of the sample. This detailed chemical information is vital for various applications, from diagnosing diseases and understanding pathological changes to developing new materials and improving agricultural practices.

Tasks

The aim of this project is to explore the multivariate analysis of experimentally acquired Raman data to identify and map the distribution of different chemical components within the samples. This involves:

1. Applying advanced preprocessing techniques to ensure the acquired data is clean and suitable for analysis.
2. Utilizing sophisticated multivariate analysis methods, such as Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares (PLS), to interpret the complex Raman data.
3. Producing detailed chemical maps that visually represent the spatial distribution of chemical components across the samples.
4. Integrating the chemical maps with structural data to provide a comprehensive understanding of the samples' composition and structural properties.

Ansprechpartner:

Bei Interesse an dieser Arbeit wenden Sie sich bitte mit aktuellem Notenspiegel an Herrn Landes:
timm.landes@hot.uni-hannover.de

Fachrichtung

Physik, Elektrotechnik, Technische Informatik, Maschinenbau, o.  ä.

Allgemein

Die Kutikula ist die äußerste Schicht der Fruchthaut von Äpfeln und anderen Früchten. Sie schützt die Frucht vor Wasserverlust, dem unkontrollierten Austausch von Atemgasen, dem Eindringen von Pathogenen und anderen Stressfaktoren. Im Laufe des Wachstums der Frucht und unter Einfluss von Temperatur und Feuchtigkeit kann die Kutikula jedoch mikroskopische Risse entwickeln, die ihre Schutzfunktion erheblich beeinträchtigen.

Diese Mikrorisse können die Entwicklung von Fruchthautkrankheiten begünstigen. Zur Untersuchung der Genese und möglicher Reperaturmechanismen von Mikrorissen sollen diese künstlich mithilfe von Laserstrahlung erzeugt werden. Dafür wird eine Autofokuseinheit benötigt, die den Laserstrahl automatisch nachführt, um so einen gleichmäßigen Mikroriss über die gesamte Länge zu erzeugen.

Aufgabenbeschreibung

• Entwicklung eines Konzepts zur Ermittlung der Fokusposition mit Hilfe einer Quadrantendiode
• Umsetzung einer Fokusnachführung mittels Flüssiglinse
• Automatisierung der Fokussierung mittels Mikrocontroller

Ansprechpartner

Bei Interesse an dieser Arbeit wenden Sie sich bitte an:
Herrn Zabic
miroslav.zabic@hot.uni-hannover.de

Zugeordnete Dateien

• 20240614_ausschreibung_autofokus.pdf 206 KB

Fachrichtung

Physik, Elektrotechnik, Technische Informatik, Maschinenbau, o. ä.

Allgemein

Das aus der Augenheilkunde bekannte Verfahren der optischen Kohärenztomographie (OCT) ermöglicht es, zerstörungsfrei Tiefenprofile von optisch streuenden Proben zu messen. Um mögliche Anwendungsgebiete in den Pflanzenwissenschaften zu erforschen, wurde in der Gruppe Phytophotonik ein erster Prototyp eines portablen  OCT  System  entwickelt.  Basierend  auf den  dabei erlangten  Erkenntnissen,  soll  eine  verbesserte Version des Systems umgesetzt werden.

Aufgabenbeschreibung

Je nach Interessensfeld und Umfang der Arbeit können verschiedene Tätigkeiten durchführt werden. Unter anderem:

• Entwicklung einer Schaltung zur Steuerung der Laserscanner und zur Synchronisation von Scanner und Spektrometer
• Design und Simulation der OCT Scanoptik mit integrierter RGB-Kamera
• Auslegung und Dimensionierung der elektrischen Energieversorgung für den portablen Einsatz
• Design und Konstruktion eines Systemgehäuses sowie OCT-Probenarm-Handstücks für den portablen Einsatz und die einfache Positionierung von Proben im Sichtfeld des OCT-Systems

Ansprechpartner

Bei Interesse an dieser Arbeit wenden Sie sich bitte an:
Herrn Zabic
miroslav.zabic@hot.uni-hannover.de

Zugeordnete Dateien

• 20240614_ausschreibung_portables_oct_system.pdf 217 KB