Beschreibung

Vorrichtung und Verfahren zum Analysieren eines Stoffs Das vorliegende Schutzrecht bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Analysieren eines Stoffs. Die hier beschriebene Vorrichtung und das hier beschriebene Verfahren können zum Beispiel zur Analyse von tierischem oder menschlichem Gewebe, in einer Ausführungsform zur Messung von Glukose bzw. Blutzucker, genutzt werden.

Bekannte Verfahren zum Analysieren eines Stoffs, insbesondere zum Messen von Blutzucker, sind beispielsweise in den folgenden Druckschriften beschrieben:

- Guo et al . : "Noninvasive glucose detection in human skin - using wavelength modulated differential laser photothermal ra- diometry", Biomedical Optics Express, Vol, 3, 2012, No . 11,

- Uemura et al . : "Non-invasive blood glucose measurement by Fourier transform infrared spectroscopic analysis through the mucous membrane of the lip: application of a chalcogenide op- tical fiber System", Front Med Biol Eng. 1999; 9(2): 137-153,

- Farahi et al . : "Pump probe photothermal spectroscopy using quantum cascade lasers", J. Phys . D. Appl . Phys . 45 (2012) und

- M. Fujinami et al . : "Highly sensitive detection of molecules at the liquid/liquid interface using total internal reflec- tion-optical beam deflection based an photothermal spectros ^¬ copy", Rev. Sei. Instrum., Vol. 74, Number 1 (2003) .

- (1) von Lilienfeld-Toal , H. Weidenmüller, M. Xhelaj , A.

Mäntele, W. A Novel Approach to Non- Invasive Glucose Measure- ment by Mid-Infrared Spectroscopy: The Combination of Quantum Cascade Lasers (QCL) and Photoacoustic Detection Vibrational Spectroscopy, 38:209-215, 2005.

- (2) Pleitez, M. von Lilienfeld-Toal , H. Mäntele W. Infrared spectroscopic analysis of human interstitial fluid in vitro and in vivo using FT-IR spectroscopy and pulsed quantum cas ^¬ cade lasers (QCL) : Establishing a new approach to non invasive glucose measurement Spectrochimica acta. Part Ά, Molecular and biomolecular spectroscopy, 85:61-65, 2012

- (3) Pleitez, M. et al . In Vivo Noninvasive Monitoring of Glucose Concentration in Human Epidermis by Mid-Infrared

Pulsed Photoacoustic Spectroscopy Analytical Chemsitry,

85:1013-1020, 2013.

- (4) Pleitez, M. Lieblein, T. Bauer, A. Hertzberg, 0. von Lilienfeld-Toal , H. Mäntele, W. Windowless ultrasound photo ^¬ acoustic cell for in vivo mid-IR spectroscopy of human epider- mis: Low interference by changes of air pressure, temperature, and humidity caused by skin contact opens the possibility for a non-invasive monitoring of glucose in the interstitial fluid Review of Scientific Instruments 84, 2013

- (5) M. A. Pleitez Rafael, 0. Hertzberg, A. Bauer, M. Seeger, T. Lieblein, H. von Lilienfeld-Toal , and W. Mäntele. Photo- thermal deflectometry enhanced by total internal reflection enables non- invasive glucose monitoring in human epidermis. The Analyst, November 2014.

Es liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der sich ein Stoff, insbesondere ein tierisches oder menschli ^¬ ches Gewebe oder ein Bestandteil oder Inhaltsstoff des Gewe ^¬ bes, besonders einfach und kostengünstig analysieren lässt.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in Unteransprüchen angegeben.

Verwiesen wird auf die deutsche Patentschrift DE 10 2014 108 424 B3, auf deren Inhalt hier konkret Bezug genommen wird und auf die diese Anmeldung inhaltlich aufbaut; der komplette In ^¬ halt der deutschen Patentschrift DE 10 2014 108 424 B3 soll daher durch diese hier vorgenommene explizite Bezugnahme auch als Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung angesehen werden („in- corporation by reference" für sämtliche Details der dortigen Offenbarung) . Insbesondere bezieht sich diese Bezugnahme auf sämtliche in den erteilten Patentansprüchen genannten Merkmale. Darüber hinaus bezieht sich die Bezugnahme insbesondere auch auf Details des dort genannten Anregungs-Lichtstrahls, beispielsweise auf die dort genannten Zahlenwerte der Pulsfre ^¬ quenzen und Wellenlängen (-bereiche) , und ebenso auf die De ^¬ tails zur Messung von Glukosegehalt in der interstitiellen Flüssigkeit.

Die vorliegende PCT-Schutzrechtsanmeldung bezieht sich neben den unmittelbar bei Einreichung ausdrücklich genannten Anspruchsgegenständen und Ausführungsbeispielen auch auf weitere Aspekte, die am Ende der hiesigen Beschreibung aufgezählt sind. Diese Aspekte können einzeln oder in Gruppen jeweils mit Merkmalen der bei Einreichung genannten Ansprüche kombiniert werden. Diese Aspekte stellen für sich genommen, oder miteinander, oder mit Anspruchsgegenständen kombiniert, eigenstän- dige Erfindungen dar. Die Anmelderin behält sich vor, diese

Erfindungen zu einem späteren Zeitpunkt zum Gegenstand von Ansprüchen zu machen. Dies kann im Rahmen dieser Anmeldung oder auch im Rahmen von späteren Teilanmeldungen, Fortsetzungsanmeldungen („continuation applications" in den USA), Teil- Fortsetzungsanmeldungen („continuation-in-part applications" in den USA) oder Nachanmeldungen unter Inanspruchnahme der Priorität dieser Anmeldung geschehen.

Im Folgenden wird aber zunächst auf die bei Einreichung aufge- führten Anspruchsgegenstände eingegangen.

Es ist eine Vorrichtung zum Analysieren eines Stoffs vorgese ^¬ hen mit einer Anregungssendeeinrichtung zum Erzeugen mindestens eines elektromagnetischen Anregungsstrahls, insbesondere Anregungs-Lichtstrahls, mit zumindest einer Anregungswellen ^¬ länge, einer Detektionseinrichtung zur Detektion eines Reaktionssignals und einer Einrichtung zum Analysieren des Stoffes anhand des detektierten Reaktionssignals. Ein wesentlicher Vorteil dieser Vorrichtung ist darin zu sehen, dass sich mit dieser sehr einfach und zuverlässig ein Stoff analysieren lässt. Unter dem Begriff Licht werden hier elektromagnetische Wellen bzw. elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich, im nahen und fernen Infrarotbereich sowie um UV-Bereich verstan- den .

Bei einer beispielhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass

die Anregungssendeeinrichtung eine Strahlungsquelle, in einer Ausführungsform eine monochromatische, insbesondere eine pola ^¬ risierte Strahlungsquelle oder Lichtquelle, weiter insbesonde ^¬ re eine Laserlichtquelle ist,

- die Vorrichtung ein optisches Medium aufweist, das mit dem Stoff, insbesondere einem ersten Bereich der Oberfläche des Stoffs, in direktem Kontakt steht,

- wobei vorzugsweise die Anregungssendeeinrichtung so angeord ^¬ net ist, dass der ausgesendete Anregungsstrahl in das optische Medium eindringt und dieses an einem vorbestimmten Punkt an der Oberfläche des optischen Mediums wieder verlässt, und - die Vorrichtung eine Einrichtung zum Aussenden eines Messstrahls, insbesondere Mess-Lichtstrahls , umfasst, die so ange ^¬ ordnet ist, dass der ausgesendete Messstrahl in das optische Medium eindringt und wobei vorzugsweise im Betrieb der Mess ^¬ strahl und der Anregungsstrahl sich auf einer Grenzfläche des optischen Mediums und der Oberfläche des Stoffs, an der der Messstrahl reflektiert wird, überlappen, und

- die Detektionseinrichtung eine Einrichtung zum Empfangen des das Reaktionssignal bildenden reflektierten Messstrahls und/oder zum direkten oder indirekten Detektieren einer Ablen- kung des reflektierten Messstrahls ist.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung ein optisches Medium auf, das mit dem Stoff, insbesondere einem ersten Bereich der Oberfläche des Stoffs, in einer Ausführungsform der Haut eines Menschen, in direktem Kontakt steht wobei die Detektionseinrichtung zur Detektion eines Reaktionssignals eine Parameteränderung des optischen Mediums, insbesondere in einem dem ers- ten Bereich benachbarten Bereich, infolge des Reaktionssignals, insbesondere eine Verformung und/oder Dichteänderung des optischen Mediums, als Folge einer lokalen, zeitabhängigen Erwärmung, erfasst. Das optische Medium kann aus einem optisch oder für Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung, allgemein für den Anregungsstrahl und den Messstrahl transparenten Material, beispielweise Glas, Kristall, Zinksulfid (ZnS) , Zinkselenid (ZnSe) , Germanium (Ge) , Silizium (Si) und Diamant oder einem transparenten Kunststoff, in einer Ausführungsform einem Polyethylen, bestehen. Eine lokale Erwärmung als Reaktion auf einen Wärmetransport von dem zu analysierenden Stoff oder einer Substanz des Stoffes in das optische Medium führt dort zu einer Veränderung, beispielsweise einer Materialverformung oder zu thermischen Spannungen oder lokalen Verände- rungen im Brechungsindex, die detektierbar sind.

Der Stoff kann dabei in einer Ausführungsform das Gewebe eines Lebewesens insbesondere eines Menschen sein, wobei die Stoff ^¬ oberfläche die Haut sein kann. Es können dann Substanzen in dem Gewebe analysiert oder gemessen werden.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Detektionseinrichtung einen mit dem optischen Medium verbundenes oder in dieses integriertes Piezoelement als Detektor zur Erfassung einer Span- nung, Verformung und/oder Dichteänderung aufweist.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Detektionseinrichtung wenigstens einen Temperatursensor als Detektor zur Erfassung des Reaktionssignals aufweist. Dieser kann direkt am optischen Medium angeordnet sein oder in seiner Umgebung, in Abhängigkeit vom Messprinzip.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Einrichtung zur Inten- sitätsmodulierung des Anregungslichtstrahls auf.

Die Detektionseinrichtung ist bevorzugt zur Detektion eines zeitabhängigen Reaktionssignals in Abhängigkeit von der Wel- lenlänge des Anregungslichts und/oder der Intensitäts- Modulation des Anregungslichts geeignet.

Auch kann es vorgesehen sein, dass die Anregungssendeeinrich- tung mindestens einen elektromagnetischen Anregungsstrahl in ein Stoffvolumen einstrahlt, das unterhalb eines ersten Berei ^¬ ches der Oberfläche des Stoffs liegt.

Besonders bevorzugt umfasst die Anregungssendeeinrichtung zwei oder mehr Sendeelemente, insbesondere in Form eines ein- zwei- oder mehrdimensionalen Sendeelementarrays . Dies kann somit als Flächenarray von Sendeelementen oder auch als Sendeelement- leiste ausgebildet sein (in einer Ausführungsform Halbleiter- laserarrays oder QCL-Arrays, wobei QCL für Quantenkaskadenla- ser steht) .

Zudem kann vorgesehen sein, dass die zwei oder mehr Sendeelemente jeweils einen eigenen elektromagnetischen Anregungsstrahl erzeugen und diesen in das Volumen unterhalb des ersten Bereiches einstrahlen. Die verschiedenen Anregungsstrahlen können nacheinander oder auch wenigstens teilweise gleichzei ^¬ tig ausgesendet werden. Die verschiedenen Sendeelemente können auch zeitgleich mit verschiedenen Modulationsfrequenzen betrieben werden.

Die Wellenlängen der elektromagnetischen Anregungsstrahlen der zwei oder mehr Sendeelemente unterscheiden sich vorzugsweise. Die Wellenlängen sind bevorzugt derart gewählt, dass eine in dem zu analysierenden Stoff zu detektierende Substanz Strah- lung dieser Wellenlängen besonders gut absorbiert. Es können auch zusätzlich oder alternativ Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche gewählt werden, die die zu detektierende Substanz nicht absorbiert, die aber von anderen Substanzen absorbiert werden (sogenannte tolerante Wellenlängen) , um die zu analy- sierende Substanz von anderen Substanzen abgrenzen zu können. Die Anregungssendeeinrichtung umfasst in einer Ausführungsform zwei oder mehr Laser, insbesondere in Form eines ein- oder zweidimensionalen Laserarrays, wobei auch mehrere Reihen von Laserelementen zur Platzersparnis gestaffelt und versetzt hin- tereinander angeordnet sein können, in einer Ausführungsform einer Laserleiste, und/oder zwei oder mehr Leuchtdioden, insbesondere in Form eines ein- oder zweidimensionalen Diodenar- rays, auch tiefengestaffelt und gegeneinander versetzt, in ei ^¬ ner Ausführungsform eines flächigen Arrays oder einer Leiste. Die Outputstrahlen der Arrays können sowohl, nahe beisammen oder parallel, für jedes Strahlelement einzeln, als auch durch bereits integrierte Optiken, denselben Strahlengang haben.

Bezüglich des Aufbaus der Vorrichtung kann es vorgesehen sein, dass die Anregungssendeeinrichtung unmittelbar oder mittelbar - vorzugsweise mittels einer Justagevorrichtung - mit einem optischen Medium, das mit dem Stoff, insbesondere dem ersten Bereich der Oberfläche des Stoffs, in direktem Kontakt steht, mechanisch fest verbunden ist. Somit kann die Anregungssende- einrichtung bereits bei der Herstellung oder zumindest vor dem Einsatz im Betrieb relativ zu dem optischen Medium justiert und fixiert werden.

Das optische Medium kann zur Befestigung und/oder Ausrichtung oder Justage von einer Anregungssendeeinrichtung und/oder Elementen einer Detektionseinrichtung wenigstens eine integrierte Erhebung und/oder Ausnehmung, wie einen Steg, eine Schulter, eine aufgesetzte Halbkugel, einen aufgesetzten Quader, einen Kegel oder eine Bohrung, Nut, Mulde oder sonstige Ausnehmung aufweisen, in oder an die die genannten Elemente (die Anregungssendeeinrichtung und /oder Elemente einer Detektionseinrichtung) angelegt, angelehnt oder an denen sie justiert oder befestigt werden können. Auch das Anarbeiten von ausgerichteten Passflächen durch Bearbeiten des optischen Mediums oder in einem Gießprozess kann vorgesehen sein. Bezüglich der Einrichtung zur Intensitätsmodulierung kann vorgesehen sein, dass diese eine elektrische oder elektromechani- sche Modulationseinrichtung, die mit der Anregungssendeein- richtung elektrisch in Verbindung steht und diese insbesondere elektrisch ansteuert, umfasst oder durch eine solche gebildet ist. Die Modulationseinrichtung kann eine Intensitätsmodulie ^¬ rung des Anregungsstrahls, in einer Ausführungsform eine periodische Intensitätsmodulierung, weiter beispielsweise in Form von Rechteckpulsen, einer Sägezahnfunktion oder einer Sinus- funktion oder einer anderen periodischen Funktion erzeugen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung zur Intensitätsmodulierung wenigstens einen im Strahlengang angeordneten gesteuerten Spiegel umfassen, durch dessen Ansteuerung die In- tensität des Anregungsstrahls durch Ablenkung modulierbar ist.

Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung zur Intensitätsmodulierung wenigstens eine bezüglich ihrer Transparenz steuerbare, im Strahlengang angeordnete Schicht umfassen oder durch eine solche gebildet sein. Somit kann das Modulations ^¬ element in Form eines bezüglich seiner Transmission gesteuerten Transmissionselementes ausgestaltet sein. Das Modulations ^¬ element kann aus einem Lichtstrahl mehrere, räumlich getrennte Lichtstrahlen erzeugen. Es kann in einer Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass mit dem Modulationselement die Oberflä ^¬ che einer Probe abgerastert wird. Das Modulationselement kann in einer Ausführungsform gemeinsam mit dem Array von Lichtquellen/Laserquellen gesteuert werden. Eine Einrichtung zum Aussenden eines Messstrahls, insbesondere Mess-Lichtstrahls , ist in einer Ausführungsform zum Aussenden des Messstrahls in denjenigen Bereich eines optischen Mediums vorgesehen, der mit dem ersten Bereich der Oberfläche des Stoffs in Kontakt steht.

Die Einrichtung zum Aussenden eines Messstrahls und die Detek- tionseinrichtung sind in einer Ausführungsform derart zueinan- der ausgerichtet, dass die Detektionseinrichtung als das zeit ^¬ abhängige Reaktionssignal den Messstrahl detektiert, nachdem dieser zumindest einmal an derjenigen Grenzfläche des opti ^¬ schen Mediums reflektiert worden ist, die mit dem Stoff, ins- besondere dem ersten Bereich der Oberfläche des Stoffs, in Kontakt steht.

Mit Blick auf eine einfache Montage ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung zum Aussenden eines Messstrahls und/oder die Detektionseinrichtung und/oder die Anregungssendeeinrichtung unmittelbar mit dem optischen Medium mechanisch fest verbunden und/oder mittels eines oder mehrerer Lichtwellenleiter an dieses angekoppelt ist. Auch sind Ausgestaltungen denkbar, bei denen das optische Medium unmittelbar eine Abbildungsoptik trägt und/oder in das optische Medium eine Abbildungs-Optik integriert ist.

Darüber hinaus sind Ausgestaltungen denkbar, bei denen die 0- berfläche des optischen Mediums mehrere gegeneinander geneigte Teilflächen aufweist, an denen der Messstrahl, insbesondere der Mess-Lichtstrahl , mehrfach reflektiert wird.

Auch können Ausgestaltungen vorgesehen sein, bei denen in oder an dem optischen Medium ein oder mehrere Spiegelflächen zur Reflektion des Messstrahls, insbesondere Mess-Lichtstrahls , vorgesehen sind.

Mit Blick auf einen kompakten Aufbau ist es denkbar, dass die Anregungssendeeinrichtung und/oder die Einrichtung zum Aussenden des Messstrahls und/oder die Detektionseinrichtung unmittelbar aneinander oder an einem gemeinsamen Träger befestigt sind. Die verschiedenen Einrichtungen können an dem Träger in einer Ausführungsform durch Schweißen oder Kleben oder durch Verschrauben oder durch eine Rastverbindung befestigt sein, wobei eine Justagemöglichkeit entweder beim Zusammenbau oder auch später durch eine Justierschraube oder eine andere mecha- nische Justiereinrichtung gegeben sein kann. Insbesondere die Einrichtung zum Aussenden des Messstrahls und/oder die Detek- tionseinrichtung sollten gut zueinander justiert oder justierbar sein. Darum kann es sinnvoll sein, diese beiden Einrich- tungen unmittelbar an dem optischen Medium zu befestigen. Die Einrichtung zum Aussenden des Messstrahls und/oder die Detek- tionseinrichtung können bei geeigneter Lenkung des Messstrahls auch auf derselben Seite des optischen Mediums nebeneinander angeordnet und auf einem gemeinsamen Träger, in einer Ausfüh- rungsform einer gemeinsamen Leiterplatte oder einem gemeinsamen Halbleiter befestigt oder als gemeinsame integrierte Halb ^¬ leitereinrichtung, in einer Ausführungsform als gemeinsamer integrierter Halbleiterbaustein ausgebildet sein. Dieser Träger kann dann als Ganzes gegenüber dem optischen Medium jus- tiert werden, in einer besonderen Ausführungsform auch ohne die Relativposition zwischen der Einrichtung zum Aussenden des Messstrahls und/oder der Detektionseinrichtung noch zu verändern . Der Träger ist bevorzugt durch eine Leiterplatte, eine Metall ^¬ platte oder Kunststoffplatte oder ein Gehäuse oder Gehäuseteil der Vorrichtung gebildet.

Es kann außerdem vorgesehen sein, dass die Anregungssendeein- richtung einen integrierten Halbleiterbaustein umfasst, der einen oder mehrere Laserelemente sowie mindestens ein mikroop ^¬ tisches Bauelement und vorzugsweise zusätzlich ein Modulati ^¬ onselement aufweist. Die genannten Elemente können gemeinsam aus einem Halbleiterrohling hergestellt, in einer Ausführungs- form geätzt sein oder zumindest in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass das Modulationselement we ^¬ nigstens ein gegenüber dem übrigen Halbleiterbaustein bewegli- ches und bezüglich einer Position steuerbares Element, insbe ^¬ sondere einen Spiegel aufweist. Dieser kann durch eine MEMS- Einrichtung ansteuerbar sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Modulationselement eine in ihrer Strahlungsdurchlässigkeit steuerbare Schicht auf ^¬ weist.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Modulationselement eine elektronische Ansteuerschaltung für die Modulation der einen oder mehreren Laserelemente aufweist. Das Modulationselement kann in einer Ausführungsform derart beschaffen sein, dass es durch Interferenz, Phasenversatz/Gangversatz oder eine Polfiltereinrichtung oder andere bekannte Modulationsmechanismen den Anregungsstrahl zeitabhängig verändert.

Das oder die mikrooptischen Bauelemente können als in das Halbleiterbauelement integrierte oder aus diesem herausgear ^¬ beitete, insbesondere durch Ätzen herausgearbeitete Spiegel oder Linsen ausgeführt sein.

Die beschriebene Vorrichtung zum Analysieren eines Stoffes kann einen Messwert für eine Stoffkonzentration, in einer Ausführungsform eine Glucosekonzentration ermitteln. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle zu einer Anzeigeeinrichtung von Messwerten und ihrer Bewertung, beispielsweise durch einen Farbcode, für einen Benutzer der Vorrichtung und/oder zu einer Dosiereinrichtung für eine Substanz aufweisen, die in den

Stoff, insbesondere das Gewebe oder allgemein den Körper eines Lebewesens abgegeben werden kann. Die Vorrichtung kann eine solche Dosiervorrichtung auch unmittelbar mit umfassen. Dabei kann die Vorrichtung zudem eine Einrichtung zur Erfassung oder Analyse der StoffOberfläche, in einer Ausführungsform Hauoberfläche oder in einer Ausführungsform auch Augenfläche oder I- ris eines Lebewesens aufweisen, die eine Identifizierung einer Person oder eines Lebewesens aufgrund eines Vergleiches mit Referenzdaten ermöglicht und somit dazu dienen kann, sicherzu- stellen, dass geeignete Referenzwerte und /oder Kalibrierungs ^¬ werte für die Analyse des Stoffes und die Steuerung der Do ^¬ siervorrichtung bereitgestellt werden. Ermittelte Kennwerte der StoffOberfläche, in einer Ausführungsform ein Fingerabdruck oder die Struktur einer Iris eines Auges, können außer zur Identifizierung und Authentifizierung einer Person, auch gegenüber einer Datenbank, ebenso zur Verschlüsselung der Kom- munikation von Zustandswerten und der Steuerung der Dosiereinrichtung, die, verschlüsselt oder unverschlüsselt, grundsätz ^¬ lich von der Datenbank aus geschehen kann, dienen. Die Dosiereinrichtung kann in einer Ausführungsform mit einem Sensor zur Ermittlung eines Füllstandes einer abzugebenden Substanz, wie in einer Ausführungsform Insulin und/oder Glucagon versehen sein und eine Einrichtung aufweisen, um den Füllstand zu der Vorrichtung zur Stoffanalyse und/oder direkt an die Datenbank zu übermitteln. Zudem kann die Vorrichtung eine Schnittstelle, in einer Aus ^¬ führungsform eine Funkschnittstelle zu der Datenbank aufwei ^¬ sen, zu der die Messwerte geschickt werden können und die die Daten weiterverarbeiten kann. Die Datenbank kann derart beschaffen sein, dass sie die Daten mehrerer Patienten , das heißt in einer Ausführungsform auch die Daten von mehreren gleichartigen Vorrichtungen zum Analysieren eines Stoffes verarbeitet und speichert und in einer Ausführungsform auch indi ^¬ viduelle Dosiereinrichtungen zur Abgabe von Substanzen steuert. Die Datenbank kann auch die ermittelten Daten über den analysierten Stoff weiter verarbeiten und abgeleitete Analyse ^¬ ergebnisse wie einen Trend der werte, zeitliche erste und zweite Ableitungen, Minima, Maxima, Standardabweichungen von Stoffmengen oder -Konzentrationen, Blutzuckerwerten oder anderen physiologischen Werten von Patienten ermitteln, verglei- chen und daraus Signale, in einer Ausführungsform auch Alarmsignale ableiten. Auch der Füllstand der Dosiereinrichtung kann von der Datenbank erfasst und verarbeitet werde, um in einer Ausführungsform eine zeitliche Reichweite der Füllung oder die Notwendigkeit einer Nachfüllung zu ermitteln und di- rekt an die Vorrichtung des Patienten oder eine Serviceeinrichtung zu signalisieren. Hierzu kann die Datenbank mit einer Kommunikationseinrichtung in einer Serviceeinrichtung, in ei- ner Ausführungsform einem Krankenhaus oder einer Arztpraxis verbunden sein. Zum Zweck der Übermittlung von Daten von und/oder zu einer Datenbank kann die Vorrichtung in einer Ausführungsform mittels einer Funkverbindung, in einer Ausfüh- rungsform Bluetooth oder WLan oder Wifi oder anderer Übertragungsmethoden mit einem Mobilfunkgerät oder einem Pager verbunden sein. Die Vorrichtung kann auch unmittelbar mit einer WLAN- Schnittstelle und einem Internet-Client versehen sein.

Der Gegenstand bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Analysieren eines Stoffes, wobei bei dem Verfahren mit einer Anregungssendeeinrichtung mindestens ein elektromagnetischer Anregungsstrahl, mit zumindest einer Anregungswellenlänge durch den wenigstens teilweise gleichzeitigen oder aufeinander folgenden Betrieb mehrerer Laseremitter einer Laserlichtquelle erzeugt wird, mit einer Detektionseinrichtung ein Reaktionssignal detektiert wird und anhand des detektierten Reaktions ^¬ signals der Stoff analysiert wird. Dabei kann die thermische Diffusivität in dem Stoff und der zeitliche Verlauf des Reak ^¬ tionssignals zur Charakterisierung der Natur des Stoffes oder einer örtlichen Verteilung einer Substanz in dem Stoff dienen oder zur Charakterisierung der Tiefe, in der der Anregungsstrahl absorbiert wird.

Es kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass nacheinander unter Verwendung verschiedener Modulationsfrequenzen der Anregungssendeeinrichtung Reaktionssignale, insbesondere zeitliche Reaktionssignalverläufe, ermittelt werden und dass mehrere Reaktionssignalverläufe zu verschiedenen Modulations ^¬ frequenzen miteinander verknüpft werden und dass daraus insbe ^¬ sondere eine für einen Tiefenbereich unter der StoffOberfläche spezifische Information gewonnen wird.

Es kann auch vorgesehen sein, dass Reaktionssignalverläufe zu verschiedenen Modulationsfrequenzen jeweils für verschiedene Wellenlängen des Anregungsstrahls ermittelt werden und daraus insbesondere jeweils eine für einen Tiefenbereich unter der StoffOberfläche spezifische Information gewonnen wird. Bei der Verwendung von mehreren Modulationsfrequenzen des Pumpstrahls zur gleichen Zeit ist es beispielsweise möglich das detektier- te Signal mittels eines entsprechenden Analyseverfahren, bei- spielsweise Fourier-Transformation, ihren Frequenzen entsprechend aufzulösen; die FT würde nur das Signal herausfiltern das der gewünschten Frequenz entspricht.

Es kann auch vorgesehen sein, dass ein optisches Medium mit dem Stoff, insbesondere einem ersten Bereich der Oberfläche des Stoffs, in direkten Kontakt gebracht wird, mit der Anre- gungssendeeinrichtung der ausgesendete Anregungsstrahl erzeugt und insbesondere derart ausgestrahlt wird, dass dieser in das optische Medium eindringt und dieses an einem vorbestimmten Punkt an der Oberfläche des optischen Mediums wieder verlässt, mit einer Einrichtung zum Aussenden eines Messstrahls ein Messstrahl, insbesondere Mess-Lichtstrahl , derart erzeugt wird, dass dieser in das optische Medium eindringt und dass insbesondere der Messstrahl und der Anregungsstrahl sich im Betrieb auf einer Grenzfläche des optischen Mediums und der

Oberfläche des Stoffs, an der der Messstrahl reflektiert wird, überlappen, und mit der Detektionseinrichtung ein das Reaktionssignal bildender reflektierter Messstrahl gemessen und/oder direkt oder indirekt die Ablenkung des reflektierten Mess- Strahls detektiert wird.

Ein Aspekt des Verfahrens ist die Fokussierung der Messung des Reaktionssignals auf selektierte Tiefenbereiche unterhalb der (Abstandsintervalle von der) StoffOberfläche . Die thermische Wellenlänge d hat dabei den größten Einfluss auf den mit dem Verfahren gemessenen Tiefenbereich. Sie ist definiert als d = V(D/ (n*f) ) . Wobei D die thermische Diffusivität der Probe (hier bspw. Haut) ist und f die Modulationsfrequenz des Anregungstrahls. Literatur zur thermischen Diffusivität von Haut:

- U. Werner, K. Giese, B. Sennhenn, K. Piamann, and K. Kölmel, "Measurement of the thermal diffusivity of human epidermis by studying thermal wave propagation, " Phys . Med. Biol. 37(1), 21-35 (1992) .

- A. M. Stoll, Heat Transfer in Biotechnology, Vol 4 of Ad- vances in Heat Transfer, J. P. Hartnett and T. Irvin, eds . (New York, Academic, 1967), p 117.

Zur Eliminierung von Reaktionssignalen aus den obersten

Schichten des Stoffes können in einer Ausführungsform Änderungen der Messwerte im Vergleich zu vorangegangenen Messungen herangezogen werden, falls die Messwerte in den obersten

Schichten sich im Vergleich zu anderen, tieferliegenden

Schichten weniger oder langsamer verändern. Dies kann in einer Ausführungsform bei Messungen an der menschlichen Haut der Fall sein, wo die obersten Hautschichten praktisch keinem Aus- tausch mit den unteren Schichten unterliegen und deshalb physiologische Parameter wenig veränderlich sind. Es kann auch die zeitliche Ableitung von Messwerten zu Reaktionssignalen zum Ausschluss der Signale aus den obersten Hautschichten herangezogen werden. So kann die Messung oder zumindest die Aus- wertung auf die interstitielle Flüssigkeit in der Haut be ^¬ grenzt oder fokussiert werden.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von einer in dem Stoff ermittelten Stoffkonzentration eine Dosierein- richtung zur Abgabe einer Substanz, insbesondere in einen Patientenkörper angesteuert wird und/oder ein akustisches und/oder optisches Signal ausgegeben wird und/oder ein Signal mittels einer Funkverbindung an eine Verarbeitungseinrichtung abgegeben wird. Dabei können außer einem aktuell ermittelten Messwert auch eine zeitliche Messwertentwicklung, eine Ablei ^¬ tung des Messwertes, Durchschnittwerte von Messwerten, Maxima, Minima, eine Standardabweichung sowie vorgegebene Schwellen für Messwerte berücksichtigt und mit dem aktuellen Messwert verknüpft werden. Die Verarbeitungseinrichtung kann in einer Ausführungsform eine Datenbank sein oder mit einer Datenbank verbunden sein, die Daten mehrerer Patienten sammelt und verarbeitet. Die Datenbank kann direkt mit einer Steuerungsein- richtung der Vorrichtung verbunden oder entfernt von dieser und über eine Kommunikationsschnittstelle angebunden sein.

Um eine erhöhte Sicherheit beim Betrieb einer Dosiereinrich- tung, insbesondere für Insulin, zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass diese mittels eines voreingestellten Standardverfahrens mit vorgewählten Mengenabgaben zu bestimmten oder bestimmbaren Zeiten lokal oder von einer Datenbank aus gesteuert betrieben wird und dass mittels der oben beschriebenen Vor- richtung sinnvolle Abweichungen von voreingestellten Abgabewerten ermittelt werden, die zu einer Korrektur und Verbesserung der Ansteuerung der Dosiereinrichtung verwendet werden. Auf diese Weise ist auch bei einem Ausfall der Vorrichtung zu ^¬ mindest ein Normal- oder Notbetrieb der Dosiereinrichtung ge- währleistet

Die Figuren 1 bis 13 zeigen schematisch verschiedene Elemente der Vorrichtung und ihrer Elemente teilweise in unterschiedli ^¬ chen Ausführungsformen.

Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung 10 zum Analysieren eines Stoffes 101. Der Stoff 101 liegt vor ^¬ zugsweise unmittelbar auf einem optischen Medium 108 auf, das als optisch transparenter Kristall oder Glaskörper ausgebildet sein kann. Die Vorrichtung zum Analysieren des Stoffes 101 dient zum Beispiel zum Messen des Glukose- bzw. BlutZuckerge ^¬ halts in einer Flüssigkeit, wie in einer Ausführungsform Blut, und zur Erzeugung einer Glukose- bzw. Blutzuckerspiegelangabe BZA .

Die Vorrichtung umfasst eine Anregungssendeeinrichtung 100 zum Aussenden eines oder mehrerer elektromagnetischer Anregungsstrahlen SA, vorzugsweise in Form von Anregungs-Lichtstrahlen mit einer oder mehreren Anregungswellenlängen, in ein Volumen 103, das in dem Stoff 101 unterhalb eines ersten Bereiches 102 der Oberfläche des Stoffes liegt. Die Anregungssendeeinrich ^¬ tung 100 wird nachfolgend auch kurz als Anregungs-Lichtquelle 100 bezeichnet. Bei der Anregungs-Lichtquelle 100 kann es sich um einen bezüglich der Wellenlänge durchstimmbaren Laser, insbesondere durchstimmbaren Quantenkaskadenlaser, handeln; bevorzugt wird, wie weiter unten noch erläutert, eine Lichtquel- lenleiste oder ein Lichtquellenarray mit zumindest zwei Ein ^¬ zelemittern, insbesondere Halbleiterlasern, eingesetzt, mit denen jeweils eine vorgegebene individuelle Wellenlänge emit ^¬ tiert wird. Außerdem ist eine Einrichtung 104 zur Intensitätsmodulierung des oder der Anregungslichtstrahlen SA vorgesehen, die vorzugsweise durch eine Modulationseinrichtung für die Anregungs- Lichtquelle, insbesondere ihrer Ansteuerung, und/oder wenigs ^¬ tens einen im Strahlengang angeordneten gesteuerten Spiegel und/oder eine bzgl. ihrer Transparenz steuerbare und im Strahlengang angeordnete Schicht gebildet ist.

Zudem weist die Vorrichtung eine Einrichtung 105 zum Aussenden eines elektromagnetischen Messstrahls 112, insbesondere Mess- Lichtstrahls, auf, der an der Grenzfläche GF zwischen dem

Stoff 101 und dem optischen Medium 108 reflektiert, vorzugs ^¬ weise totalreflektiert, wird.

Eine Detektionseinrichtung 106 dient zur Detektion des reflek- tierten Messstrahls 112, der ein zeitabhängiges Reaktionssig ^¬ nal SR bildet; die Amplitude des Reaktionssignals SR wird von der Wellenlänge des Anregungslichts SA und der Intensitäts- Modulation des Anregungslichts SA beeinflusst, wie weiter un ^¬ ten anhand von Beispielen noch näher erläutert wird.

Die Amplitude des Messsignals hängt hierbei von der Wellenlän ^¬ ge des Anregestrahls, den Absorptionseigenschaften der Probe, sowie den thermischen Eigenschaften, insbesondere der thermischen Diffusivität und thermischen Leitfähigkeit der Probe als auch des optischen Elementes ab. Darüber hinaus spielt auch die Kopplung des thermischen Signals von der Probe in das optische Element hinein eine Rolle. Eine Einrichtung 107 zum Analysieren des Stoffes wertet die detektierten Reaktionssignale SR aus und erzeugt in einer Aus ^¬ führungsform eine Glukose- bzw. Blutzuckerspiegelangabe BZA. Nachfolgend soll der Betrieb der Vorrichtung 10 gemäß Figur 1 und in diesem Zusammenhang ein Verfahren zum Analysieren eines Stoffs 101 beispielhaft näher für den Fall beschrieben werden, dass es sich bei dem zu analysierenden Stoff 101 um menschliches oder tierisches Gewebe handelt und im Rahmen der Analyse des Stoffs eine Glukose- bzw. Blutzuckerspiegelangabe BZA er ^¬ mittelt werden soll.

Mit der Einrichtung 105 wird ein elektromagnetischer Messstrahl 112, bei dem es sich vorzugsweise um einen Lichtstrahl im sichtbaren Wellenlängenbereich oder um einen Infrarotlichtstrahl handelt, in das optische Medium 108 eingestrahlt; die ^¬ ser Messstrahl 112 trifft unterhalb des ersten Bereichs 102 der Oberfläche des Gewebes auf die Grenzfläche GF. An der Grenzfläche GF wird der Messstrahl 112 reflektiert und gelangt zur Detektionseinrichtung 106, die den reflektierten Messstrahl 112 misst.

Gleichzeitig werden mit der Anregungs-Lichtquelle 100 eine o- der mehrere Anregungsstrahlen SA, bei denen es sich vorzugs- weise um Infrarotstrahlen handelt, erzeugt. Die Wellenlänge des oder der Infrarotstrahlen liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 3 ym und 20 ym, besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 8 ym und 11 ym. Die Anregungsstrahlen SA werden mit der Einrichtung 104 zur

Intensitätsmodulierung intensitäts- bzw. amplitudenmoduliert, in einer Ausführungsform werden mit der Einrichtung 104 zur Intensitätsmodulierung kurze Lichtpulse erzeugt, vorzugsweise mit einer Pulsfrequenz zwischen 1 kHz und 1 MHz oder Pulspake- te (Doppel- oder Mehrfachmodulation) , vorzugsweise mit einer Frequenz der Einhüllenden von 1-10 kHz. Die modulierten Anregungsstrahlen SA werden in das optische Medium 108 eingekoppelt und gelangen nach Passieren der Grenzfläche GF in das Volumen 103 innerhalb des Gewebes. Die Wellenlänge der Anregungsstrahlen SA ist - mit Blick auf die hier beispielhaft erläuterte Blutzuckermessung - vorzugs ^¬ weise derart gewählt, dass die Anregungsstrahlen SA von Gluko ^¬ se bzw. Blutzucker signifikant absorbiert werden. Zur Messung von Glukose bzw. Blutzucker sind folgende Infrarotwellenlängen besonders gut geeignet (Vakuumwellenlängen) : 8,1 ym, 8,3 ym,

8,5 ym, 8,8 ym, 9,2 ym, 9,4 ym und 9,7 ym. Zudem können gluco- setolerante Wellenlängen verwendet werden, die von Glucose nicht absorbiert werden, um andere vorhanden Stoffe zu ermit ^¬ teln und deren Einfluss auf die Messung auszuschließen.

Durch die Absorption der Anregungsstrahlen SA im Gewebe wird im Bereich des Volumens 103 eine lokale Temperaturerhöhung hervorgerufen, die einen Wärmetransport und damit einhergehend Druckwellen in Richtung auf die Grenzfläche GF auslöst; durch die dadurch an der Grenzfläche GF auftretenden Temperatur- und Druckschwankungen werden die Brechzahl bzw. die Deformation, Mikrostruktur und das Reflexionsverhalten im Bereich 102 bzw. im Reflexionsbereich der Grenzfläche GF moduliert und der Strahlengang der Messstrahlen 112 beeinflusst.

Geht man beispielsweise davon aus, dass ohne Anregungsstrahlen SA die Ausrichtung zwischen der Einrichtung 105 und der Detek- tionseinrichtung 106 optimal ist und eine maximale Empfangs ^¬ leistung von der Detektionseinrichtung 106 detektiert wird, so kann aufgrund der Absorption der Anregungsstrahlen SA im Bereich des Volumens 103 und aufgrund des Wärmetransports und der Druckwellen eine (zumindest temporäre) Veränderung der Amplitude oder , bei einer periodischen Modulation, der Phase des reflektierten Messstrahls 112 hervorgerufen werden bzw. eine Intensitätsmodulation des reflektierten Messstrahls 112 auftreten. Der Umfang der Intensitätsmodulation hängt von der Wellenlänge der Anregungsstrahlen SA (wegen der nötigen Ab- Sorption im Gewebe) und von der Pulsfrequenz der Anregungsstrahlen SA (wegen des Temperaturtransports und der Druckwel ^¬ len vom Gewebeinneren in Richtung Grenzfläche GF) und den thermischen Eigenschaften der Probe und des Mediums ab.

Die Änderung der Reflexion des Messstrahls 112 bzw. die zeitabhängige Änderung des Reaktionssignals SR wird von der Detek- tionseinrichtung 106 quantitativ erfasst, und das Detektions- ergebnis D gelangt zur Einrichtung 107.

Die Einrichtung 107 kann anhand von vorab durchgeführten Kalibrations- bzw. Vergleichsmessungen, die in einer Ausführungsform in Form von Vergleichstabellen oder Vergleichskurven in einem Speicher 107a der Einrichtung 107 abgespeichert sind, auf die jeweils aktuelle Konzentration von Glukose bzw. Blut ^¬ zucker innerhalb des Gewebes bzw. innerhalb des Volumens 103 schließen und eine entsprechende Glukose- bzw. Blutzuckerspie- gelangabe BZA erzeugen. Die Vergleichstabellen oder Vergleichskurven können beispielsweise auf der Basis von Glukose- oder Blutzuckerwerten erstellt worden sein, die anhand von Blutproben ermittelt worden sind.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Varianten von Vorrichtungen 10 zum Analysieren eines Stoffes 101 werden nach- folgend unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 10 erläutert.

Die Anregungssendeeinrichtung 100 zum Aussenden des oder der Anregungs-Lichtstrahlen kann als Array ausgebildet sein, wie in der Figur 2 dargestellt ist. Das Array weist wenigstens 5, vorteilhaft wenigstens 10, weiter vorteilhaft wenigstens 15 oder wenigstens 50 oder 100 einzeln ansteuerbare Emitter 100a für jeweils monochromatisches Licht im Absorptionsspektrum ei ^¬ nes zu analysierenden Stoffes auf. Das Array erzeugt vorzugsweise Strahlen mit monochromatischem Licht mit einer oder mehreren, besonders bevorzugt allen der folgenden Wellenlängen (Vakuumwellenlängen): 8,1 ym, 8,3 ym, 8,5 ym, 8,8 ym, 9,2 ym, 9,4 ym und 9,7 ym sowie, falls ge ^¬ wünscht zusätzlich glucosetolerante Wellenlängen.

Die Einrichtung 105 zum Aussenden des Mess-Lichtstrahls 112 und die Detektionseinrichtung 106 können von dem optischen Medium 108 separat angeordnet sein, wie in Figur 1 gezeigt. Mit Blick auf einen minimalen Platzbedarf und minimalen Montageaufwand wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Einrich ^¬ tung 105 zum Aussenden des Mess-Lichtstrahls 112 und die De- tektionseinrichtung 106 unmittelbar an dem optischen Medium 108 angebracht sind, vorzugsweise an gegenüberliegenden Flä ^¬ chenabschnitten 108a und 108b des optischen Mediums 108, wie dies die Figur 3 zeigt.

Es kann vorgesehen sein, dass die Anregungssendeeinrich- tung/Anregungs-Lichtquelle 100 unmittelbar oder mittels einer Justagevorrichtung 109 mit dem optischen Medium 108 mechanisch fest verbunden ist. Die Justagevorrichtung 109 ermöglicht vorzugsweise eine Justage des Abstands der Anregungs-Lichtquelle 100 von dem optischen Medium 108 bzw. eine Justage in Strahllängsrichtung und/oder eine Justage in der Ebene senkrecht da ^¬ zu (vgl . Figur 4 ) .

Wie in den Figuren 3, 4, 6, 7 und 8 gezeigt, kann die Einrichtung 105 zum Aussenden des Mess-Lichtstrahls 112 in den Be ^¬ reich des optischen Mediums 108 vorgesehen sein, der mit dem ersten Bereich 102 der StoffOberfläche in Kontakt steht. Eine solche Anordnung ermöglicht das Einstrahlen des Mess-Licht ^¬ strahls 112 in einem flachen Winkel und das Hervorrufen einer Totalreflexion an der Grenzfläche des optischen Mediums 108 zum Stoff 101.

Durch die Einstrahlung in einem flachen (kleinen) Winkel (zur Probeoberfläche) kann die Mirage Deflektion analog zu der be- kannten photothermischen ,Bouncing Method' effektiver werden und gleichzeitig die deformationsbedingte Ablenkung des Mess ^¬ strahls reduziert werden. Der Winkel zwischen der Probeober- fläche und dem Messstrahl kann in einer Ausführungsform kleiner als 20 Grad, kleiner als 10 Grad, insbesondere kleiner als 5 Grad, weiter insbesondere kleiner als 2 Grad oder 1 Grad ge ^¬ wählt werden, um diesen Effekt auszunutzen.

Umgekehrt kann durch die Einstrahlung in steileren (größeren) Winkeln (zur StoffOberfläche) die Deflektion in Analogie zur der bekannten photothermischen ,Bouncing Method' effektiver werden und gleichzeitig die Mirage-Effekt bedingte Ablenkung des Messstrahls reduziert werden. Der Winkel zwischen der

StoffOberfläche und dem Messstrahl kann in einer Ausführungs ^¬ form größer als 20 Grad, größer als 30 Grad, insbesondere grö ^¬ ßer als 45 Grad, weiter insbesondere größer als 60 Grad oder 70 Grad gewählt werden, um diesen Effekt auszunutzen.

Siehe Literatur hierzu:

- M. Bertolotti, G.L. Liakhou, R. Li Voti, S. Paolino, and C. Sibilia. Analysis of the photothermal deflection technique win the surface refection theme : Theory and Experiment. Journal of Applied Physics 83, 966 (1998)

Die Einrichtung 105 zum Aussenden des Mess-Lichtstrahls 112 und/oder die Detektionseinrichtung 106 zur Detektion des Mess- Lichtstrahls 112 bzw. des Reaktionssignals SR können tragend mit dem optischen Medium 108 mechanisch unmittelbar oder mittels einer Justageeinrichtung fest verbunden sein und/oder mittels eines oder mehrerer Lichtwellenleiter 120 an dieses angekoppelt sein. Es kann auch, wie in Figur 6 gezeigt, vorgesehen sein, dass das optische Medium 108 unmittelbar eine Abbildungsoptik 128 und/oder eine Abbildungsoptik 129 (jeweils) in Form einer Linse oder eines anderen Reflektions- oder Beugungsmittels trägt und/oder dass in das optische Medium 108 eine Abbildungs-Optik integriert ist. Die Abbildungsoptik kann jedoch auch in Form einer Linse oder eines anderen Reflexions- oder Beugungsele- mentes in die Anregungssendeeinrichtung oder die Einrichtung zur Erzeugung des Messstrahls integriert sein, beispielsweise, wenn diese als integrierte Bauelemente und/oder als Halblei ^¬ terbauelemente ausgebildet sind. Die Abbildungsoptik kann in einer Ausführungsform aus demselben Halbleiterelement durch Ätzen herausgearbeitet sein wie der jeweilige integrierte

Schaltkreis, der eine Strahlungsquelle für den Anregungs- oder Messstrahl aufweist. Es kann auch, wie in Figur 7 gezeigt, vorgesehen sein, dass die Oberfläche des optischen Mediums 108 mehrere gegeneinander geneigte Teilflächen 110, 111 aufweist, an denen der Mess- Lichtstrahl 112 mehrfach reflektiert oder gebrochen wird.

Es kann zudem, wie in Figur 3 dargestellt, vorgesehen sein, dass in oder an dem optischen Medium 108 ein oder mehrere

Spiegelflächen 113, 114 zur Reflektion des Mess-Lichtstrahls 112 (und damit des Reaktionssignals SR) vorgesehen sind. Diese Spiegelflächen können durch Inhomogenitäten innerhalb des optischen Mediums 108 oder durch dessen Außenflächen oder durch integrierte/eingepasste/eingegossene oder an dem optischen Me ^¬ dium befestigte, beispielsweise metallische oder metallische beschichtete, Spiegelelemente gebildet sein. Hierdurch wird der optische Weg des Mess-Lichtstrahls 112 in dem optischen Medium 108 bis zum Eintritt in die Detektionseinrichtung 106 verlängert, so dass eine reaktionssignalabhängige Ablenkung des Mess-Lichtstrahls 112 bei der Reflexion an dem Bereich der Oberfläche des Mediums 108, der mit dem ersten Bereich 102 der StoffOberfläche im Kontakt steht, innerhalb des optischen Me ^¬ diums 108 vergrößert wird. Die Ablenkung ist dann in der De ^¬ tektionseinrichtung 106 als absolute Ablenkung nachweisbar.

Die Detektionseinrichtung 106 kann mehrere optisch sensitive Flächen, wie optisch sensitive Halbleiterdioden aufweisen oder auch in einem Anschlusskörper 119 mehrere versetzte Öffnungen 116, 117, 118 (Figur 5), an denen einzelne Lichtwellenleiter 120 (Figur 4) enden, in die das Licht des Messlichtstrahls 112 in Abhängigkeit von seiner Ablenkung eingekoppelt wird. Die Lichtwellenleiter 120 sind dann an einem Anschlusskörper 119, der an dem optischen Medium 108 befestigt sein kann, angeschlossen und leiten das Licht zu dem am Ende der Lichtwellen- leiter 120 angeordneten Teil der Detektionseinrichtung 106 (Figur 4) . Der Anschlusskörper 119 ist dann, ebenso wie die Lichtwellenleiter 120, auch ein Teil der Detektionseinrichtung 106 zur Detektion des Mess-Lichtstrahls . Der Vollständigkeit halber soll festgestellt werden, dass auch die Anregungssendeeinrichtung die Anregung ganz oder abschnittsweise mittels eines oder mehrerer Lichtwellenleiter zu der StoffOberfläche senden kann, in einer Ausführungsform kann die Anregungssendeeinrichtung unmittelbar mit einem oder meh- reren Lichtwellenleitern gekoppelt sein die an das optische Medium angekoppelt sind.

Es kann auch, wie in Figur 8 dargestellt, vorgesehen sein, dass die Anregungssendeeinrichtung 100, die Einrichtung 105 zum Aussenden des Mess-Lichtstrahls 112 und die Detektionseinrichtung 106 unmittelbar aneinander oder an einem gemeinsamen Träger 121 befestigt sind. Der Träger kann durch ein Kunststoffteil, eine Leiterplatte oder ein Metallblech gebildet sein, das in einem Gehäuse 122 montiert ist. Der Träger, der in der Figur 8 im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, kann dann das optische Medium 108 in einer Ausführungsform wenigstens teilweise umgeben. Auch das optische Medium kann an dem Träger befestigt sein und gegenüber diesem justiert werden. Der Träger kann auch durch das Gehäuse 122 selbst oder ein Gehäuseteil gebildet sein.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung mit dem Gehäuse 122 am Körper 123 einer Person befestigbar ist, wobei die Anregungssendeeinrichtung 100 zum Aussenden eines oder mehrerer Anregungs-Lichtstrahlen SA, die Einrichtung 105 zum Aussenden des Mess-Lichtstrahls 112 und die Detektionseinrich- tung 106 zur Detektion des zeitabhängigen Reaktionssignals SR derart angeordnet und eingerichtet sind, dass die zur Messung geeignete Seite (mit einem für die Anregungsstrahlung transpa ^¬ renten Messfenster) der Vorrichtung auf der dem Körper abge- wandten Seite der Vorrichtung liegt, so dass der zu analysie ^¬ rende Stoff auf der dem Körper 123 abgewandten Seite 124 des Gehäuses 122 vermessbar ist. Hierzu ist in der Figur 8 darge ^¬ stellt, dass das Gehäuse 122 mittels eines zum Gehäuse gehö ^¬ renden Riemens 125 am Körper 123 einer Person, in einer Aus- führungsform in Form eines Armbandes an einem Handgelenk befestigt ist. Auf der dem Handgelenk abgewandten Seite 124 weist dann das Gehäuse ein für den Anregungs-Lichtstrahl SA durchlässiges Fenster auf, oder das optische Medium 108 ist unmittelbar in die nach außen weisende Seite 124 des Gehäuses eingepasst und bildet selbst abschnittsweise die Oberfläche des Gehäuses.

Wie in Figur 8 dargestellt, kann dann eine gestrichelt schema ^¬ tisiert dargestellte Fingerbeere 126 auf das optische Medium 108 aufgelegt und vermessen werden.

Das optische Medium 108 kann innerhalb des Gehäuses 122, eben ^¬ so wie der Träger 121, oder unmittelbar an dem Gehäuse 122 befestigt sein. Das optische Medium 108 kann auch unmittelbar mit dem Träger 121 verbunden sein, wobei eine Justageeinrich- tung 127 zur relativen Positionierung des Trägers 121 zum optischen Medium 108 vorgesehen sein sollte.

Es ist auch denkbar, die Anregungs-Lichtquelle 100, die Ein- richtung 105 und die Detektionseinrichtung 106 oder auch nur eines oder zwei der genannten Elemente unmittelbar an dem optischen Medium 108 und das oder die jeweils anderen Elemente an dem Träger 121 zu befestigen. Durch das optische Fenster in dem Gehäuse 122 und/oder durch das optische Medium 108 hindurch können auch andere Parameter der StoffOberfläche bzw. der aufgelegten Fingerbeere 126 ver- messbar sein, wie in einer Ausführungsform ein Fingerabdruck. Hierzu kann in dem Gehäuse ein optischer Detektor 130 in Form einer Kamera beispielsweise auch an dem Träger 121 befestigt sein, die durch das optische Medium 108 hindurch ein Bild der StoffOberfläche digital aufnimmt. Dieses Bild wird innerhalb einer Verarbeitungseinrichtung 107, die unmittelbar mit der Detektionseinrichtung und auch mit der Anregungssendeeinrich- tung verbunden sein kann ebenso verarbeitet wie die Messinformationen von der Detektionseinrichtung 106. Die Verarbeitungs- einrichtung kann auch Steuerungsaufgaben der Messung übernehmen. Sie kann auch wenigstens teilweise von den übrigen Teilen der Vorrichtung getrennt und entfernt sein und mittels einer Funkverbindung mit diesen kommunizieren. Die Bilddaten von der Kamera 130 können somit innerhalb des

Gehäuses oder über eine Funkverbindung auch außerhalb des Ge ^¬ häuses weiterverarbeitet und mit einer Personenidentitäts- Datenbank verglichen werden, um Kalibrationsdaten der identifizierten Person abzurufen.

Derartige Kalibrationsdaten können auch entfernt (remote) in einer Datenbank, in einer Ausführungsform einer Cloud, abrufbar gespeichert sein. Auch die Messdaten der Detektionseinrichtung 106 können sowohl innerhalb als auch außerhalb des Gehäuses weiterverarbeitet werden.

Werden Daten außerhalb des Gehäuses verarbeitet, so sollten die Ergebnisdaten vorzugsweise zu der Vorrichtung innerhalb des Gehäuses zurückgefunkt werden, um dort angezeigt werden zu können.

In jedem Fall kann eine Anzeige an dem Gehäuse 122 vorgesehen sein, die vorteilhaft durch das optische Fenster, in einer Ausführungsform auch teilweise durch das optische Medium ab- lesbar ist. Die Anzeige kann auch durch das optische Fenster eine Leuchtanzeige auf eine Anzeigefläche projizieren und zu diesem Zweck eine Projektionsvorrichtung aufweisen. Durch die Anzeige kann in einer Ausführungsform ein Mess- oder Analyseergebnis, insbesondere eine Glucosekonzentration angezeigt werden. Die Ausgabe kann in einer Ausführungsform über einen Zeichen- oder Farbcode erfolgen. Es kann durch die Anzeige o- der eine zu dieser parallele Signaleinrichtung in einer Ausführungsform ein Vorschlag für eine Insulindosis abhängig von weiteren Patientenparametern (z.B. Insulinkorrekturfaktor) o- der eine automatische Signalübertragung an eine Dosiereinrichtung in Form einer Insulinpumpe erfolgen.

Die Verbindung der Vorrichtung von und zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung 131 kann durch alle gängigen Standards, wie Lichtleiter, Kabel, Funk (z. B. Bluetooth, WiFi) , oder auch Ultraschall oder Infrarotsignale realisiert sein.

Die Figur 9 zeigt eine Modulationseinrichtung mit einer die Anregungssendeeinrichtung 100 moduliert ansteuernden Steuerung 132. Sowohl die Steuerung 132 als auch die Detektionseinrich- tung 106 für den Mess-Lichtstrahl sind mit der Auswertungsein- richtung 107 verbunden.

Figur 10 zeigt eine Anregungs-Lichtquelle 100, vor der eine durch ein MEMS (Mikro-elektromechanisches System) 135 ange ^¬ triebene Spiegeleinrichtung mit einem oder mehreren Mikrospie- geln 133, 134, wie sie z. B. aus der optischen Bild- Projektortechnik bekannt sind, zur zeitweiligen Umlenkung des Anregungslichtstrahls in eine Umlenkrichtung 136 angeordnet ist . Die Figur 11 zeigt eine Anregungs-Lichtquelle 100, vor der ei ^¬ ne optische, bezüglich der Transmission mittels einer Steuereinrichtung 137 steuerbare Schicht 138 im Anregungslicht ^¬ strahl, in einer Ausführungsform mit LCD-Zellen angeordnet ist .

Die vorliegende Schutzrechtsanmeldung bezieht sich (wie einleitend bereits erwähnt) neben den oben beschriebenen An- Spruchsgegenständen und Ausführungsbeispielen auch auf die folgenden Aspekte. Diese Aspekte können einzeln oder in Gruppen jeweils mit Merkmalen der Ansprüche kombiniert werden. Die Aspekte stellen darüber hinaus auch jeweils für sich genommen oder miteinander oder mit Anspruchsgegenständen kombiniert eigenständige Erfindungen dar. Die Anmelderin behält sich vor, diese Erfindungen zu einem späteren Zeitpunkt zum Gegenstand von Ansprüchen zu machen. Dies kann im Rahmen dieser Anmeldung oder auch im Rahmen von späteren Teilanmeldungen oder Nachan- meidungen unter Inanspruchnahme der Priorität dieser Anmeldung geschehen :

1) Verfahren zum Analysieren eine Stoffes in einem Körper, umfassend :

-Aussenden eines Anregungs-Lichtstrahls mit einer oder mehre ^¬ ren spezifischen Anregungswellenlängen durch einen ersten Bereich der Oberfläche des Körpers,

-Intensitätsmodulation des Anregungs-Lichtstrahls mit einer oder mehreren Frequenzen, insbesondere nacheinander, durch ein von einem mechanischen Chopper verschiedenes Bauteil, insbe ^¬ sondere durch eine elektronische Ansteuerung der Anregungs ^¬ lichtquelle, eine Versteileinrichtung für einen Resonator eines als Anregungslichtquelle dienenden Anregungslasers oder eine bewegliche Spiegeleinrichtung, eine steuerbare Beugungs ^¬ einrichtung, eine Verschluss- oder Spiegeleinrichtung, die an einem Motor, wie einem Steppermotor, oder mit einem MEMS gekoppelt ist oder eine bezüglich der Transmission steuerbare Schicht im Strahlengang,

-mittels eines außerhalb des Körpers angeordneten Detektors die zeitaufgelöste Detektion eines Reaktionssignals, das auf die Wirkung der wellenlängenabhängigen Absorption des Anregungs-Lichtstrahls im Körper zurückgeht.

Die Modulation kann in einer Ausführungsform durch Interferenz oder Beeinflussung der Phase oder Polarisation der Strahlung der Anregungssendeeinrichtung erfolgen, insbesondere, wenn diese eine Laserlichteinrichtung umfasst. 2) Verfahren nach Aspekt 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anregungslichtstrahl durch mehrere Emitter oder Multiemitter, insbesondere in Form eines Laser-Arrays , erzeugt wird, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen gleichzeitig oder nacheinander oder in beliebigen Pulsmustern aussenden.

3) Verfahren nach Aspekt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Bereich der Oberfläche des Körpers ein a- kustisches Reaktionssignal durch einen akustischen Sensor er fasst wird.

4) Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass an dem ersten Bereich der Oberfläche des Kör ^¬ pers ein Reaktionssignal durch einen Infrarotstrahlungssensor insbesondere ein Thermoelement, ein Bolometer oder ein Halb ^¬ leiterdetektor, zum Beispiel ein Quantum-Cascade-Detektor, er fasst wird. 5) Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 4, umfassend die Schritte :

- Herstellen des Kontakts eines optischen Mediums mit einer StoffOberfläche, so dass zumindest ein Bereich der Oberfläche des optischen Mediums in Kontakt mit dem ersten Bereich der Oberfläche des Körpers steht;

- Aussenden eines Anregungs-Lichtstrahls mit einer Anregungs ^¬ wellenlänge in ein in dem Stoff unterhalb des ersten Bereiches der Oberfläche liegendes Volumen insbesondere durch den Be ^¬ reich der Oberfläche des optischen Mediums hindurch, der in Kontakt mit dem ersten Bereich der StoffOberfläche steht,

- Messen der Temperatur in dem ersten Bereich der Oberfläche des optischen Mediums durch ein optisches pyrometrisches Ver ^¬ fahren,

- Analysieren des Stoffes anhand der detektierten Temperatur- erhöhung in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Anregungs- Lichtstrahls . 6) Verfahren nach Aspekt 5, gekennzeichnet durch

das Aussenden eines Mess-Lichtstrahls durch das optische Medi ^¬ um auf den Bereich der Oberfläche, des optischen Mediums, der in direktem Kontakt mit der StoffOberfläche steht, derart, dass der Mess-Lichtstrahl und der Anregungslichtstrahl auf der Grenzfläche des optischen Mediums und der StoffOberfläche, an der der Mess-Lichtstrahl reflektiert wird, einander unmittelbar benachbart sind oder überlappen;

Direktes oder indirektes Detektieren einer Ablenkung des re- flektierten Mess-Lichtstrahls in Abhängigkeit von der Wellen ^¬ länge des Anregungs-Lichtstrahls und

Analysieren des Stoffes anhand der detektierten Ablenkung des Mess-Lichtstrahls in Abhängigkeit von der Wellenlänge des An ^¬ regungs-Lichtstrahls .

7) Verfahren nach einem der Aspekte 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mess-Lichtstrahl durch dieselbe Lichtquelle erzeugt wird, die den Anregungs-Lichtstrahl erzeugt. 8) Verfahren nach einem der Aspekte 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mess-Lichtstrahl nach der Ablenkung und vor der Detektion innerhalb des optischen Mediums, außerhalb des optischen Mediums oder teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des optischen Mediums ein- oder mehrmals reflektiert wird.

9) Verfahren nach Aspekt 1 oder einem der anderen vorangehenden bzw. folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Mess- Lichtstrahl ein intensitätsmodulierter, insbesondere gepulster Anregungs-Lichtstrahl insbesondere im Infrarot-Spektralbereich ist, wobei insbesondere die Modulationsrate zwischen 1 Hz und 10 kHz, vorzugsweise zwischen 10Hz und 3000Hz liegt.

10) Verfahren nach Aspekt 1 oder einem der anderen vorangehen- den bzw. folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht des/der Anregungs- Lichtstrahlen durch eine integrierte Anord ^¬ nung mit mehreren Einzellasern, insbesondere einem Laserarray, gleichzeitig oder nacheinander oder teilweise gleichzeitig und teilweise nacheinander erzeugt wird.

11) Verfahren nach Aspekt 1 oder einem der anderen vorangehen- den bzw. folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass aus den bei verschiedenen Modulationsfrequenzen des Anregungs-Lichtstrahls gewonnenen Reaktionssignalen eine Intensitätsverteilung der Reaktionssignale in Abhängigkeit von der Tiefe unter der Ober ^¬ fläche ermittelt wird, in der die Reaktionssignale entstehen.

12) Verfahren nach Aspekt 1 oder einem der anderen vorangehenden bzw. folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Phasenlage der Reaktionssignale im Verhältnis zu einem modulier ^¬ ten Anregungs- Lichtstrahl bei einer oder verschiedenen Modu- lationsfrequenzen des Anregungs-Lichtstrahls eine Intensitäts ^¬ verteilung der Reaktionssignale in Abhängigkeit von der Tiefe unter der Oberfläche ermittelt wird, in der die Reaktionssig ^¬ nale entstehen. 13) Verfahren nach Aspekt 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Intensitätsverteilung der Reaktionssignale in Abhängigkeit von der Tiefe unter der Oberfläche die Messergebnisse zu verschiedenen Modulationsfrequenzen gewichtet und miteinander verknüpft werden.

14) Verfahren nach Aspekt 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus der gewonnenen Intensitätsverteilung über die Tiefe unter der Oberfläche des Körpers eine Stoffdichte eines den Anregungs- Lichtstrahl in spezifischen Wellenlängenberei- chen absorbierenden Stoffes in einer bestimmten Tiefe oder einem Tiefenbereich ermittelt wird.

15) Verfahren nach Aspekt 1 oder einem der anderen vorangehenden bzw. folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass im unmittel- bar vor oder nach oder während der Detektion des Reaktionssignals/der Reaktionssignale wenigstens eine biometrische Messung an dem Körper in dem ersten Bereich der Oberfläche oder unmit- telbar diesem benachbart, insbesondere eine Vermessung eines Fingerabdrucks durchgeführt und der Körper, insbesondere eine Person identifiziert wird und dass insbesondere der Detektion der Reaktionssignale Referenzwerte (Kalibrierungswerte) zuge- ordnet werden.

16) Vorrichtung zum Analysieren eines Stoffes,

mit einer Einrichtung zum Aussenden eines oder mehrerer Anregungs-Lichtstrahlen mit jeweils einer Anregungswellenlänge in ein in dem Stoff unterhalb eines ersten Bereiches seiner Ober ^¬ fläche liegendes Volumen, mit einer Einrichtung zum Modulieren eines Anregungslichtstrahls, die durch eine Modulationsein ^¬ richtung der Strahlungsquelle, insbesondere ihrer Ansteuerung, eine Interferenzeinrichtung, eine Phasen- oder Polarisations- moduliereinrichtung und/oder wenigstens einen, im Strahlengang angeordneten gesteuerten Spiegel, und/oder eine bzgl. ihrer Transparenz steuerbare, im Strahlengang angeordnete Schicht gebildet ist, sowie mit einer Detektionseinrichtung zur

Detektion eines zeitabhängigen Reaktionssignals in Abhängig- keit von der Wellenlänge des Anregungslichts und der Intensi- täts- Modulation des Anregungslichts und mit einer Einrichtung zum Analysieren des Stoffes anhand der detektierten Reaktionssignale . 17) Vorrichtung nach Aspekt 16 mit einer Einrichtung zur Ermittlung von Reaktionssignalen gesondert nach verschiedenen Intensitäts-Modulationsfrequenzen und/oder mit einer Einrichtung zur Ermittlung von Reaktionssignalen in Abhängigkeit von der Phasenlage des jeweiligen Reaktionssignals relativ zur Phase der Modulation des Anregungs- Lichtstrahls, insbesondere in Abhängigkeit von der Modulationsfrequenz des Anregungs- Lichtstrahls .

18) Vorrichtung zum Analysieren eine Stoffes nach Aspekt 16 oder 17, mit einem optischen Medium zum Herstellen des Kontakts der Oberfläche des optischen Mediums mit einem ersten Bereich der StoffOberfläche, sowie mit einer Einrichtung zum Aussenden eines Anregungs-Lichtstrahls mit einer oder mehreren Anregungswellenlänge in ein in dem Stoff unterhalb der des ersten Bereiches der Oberfläche lie ^¬ gendes Volumen insbesondere durch den Bereich der Oberfläche des optischen Mediums hindurch, der in Kontakt mit der Stoff ^¬ oberfläche steht, sowie mit einer Einrichtung zum

Messen der Temperatur in dem Bereich der Oberfläche des optischen Mediums, der mit dem ersten Bereich der StoffOberfläche im Kontakt steht durch ein optisches Verfahren, und mit einer Einrichtung zum Analysieren des Stoffes anhand der detektier- ten Temperaturänderungen in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Anregungs-Lichtstrahls und der Intensitätsmodulation des Anregungs- Lichtstrahls. 19) Vorrichtung nach Aspekt 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungs-Lichtquelle unmittelbar mit dem optischen Medium mechanisch fest verbunden ist.

20) Vorrichtung nach Aspekt 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Aussenden eines Mess-Lichtstrahls in den

Bereich des optischen Mediums vorgesehen ist, der mit dem ersten Bereich der StoffOberfläche im Kontakt steht und dass die ^¬ se Einrichtung/oder die Detektionseinrichtung zur Detektion des Mess- Lichtstrahls unmittelbar mit dem optischen Medium mechanisch fest verbunden und/oder mittels eines Lichtwellenleiters an dieses angekoppelt ist.

21) Vorrichtung nach Aspekt 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Medium unmittelbar eine Abbil- dungsoptik trägt und/oder dass in das optische Medium eine Ab ^¬ bildungs-Optik integriert ist.

22) Vorrichtung nach Aspekt 18 oder einem der anderen vorangehenden bzw. folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- fläche des optischen Mediums mehrere gegeneinander geneigte Teilflächen aufweist, an denen der Mess-Lichtstrahl mehrfach reflektiert wird.

23) Verfahren nach Aspekt 18 oder einem der anderen vorangehenden bzw. folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an dem optischen Medium ein oder mehrere Spiegelflächen zur Re- flektion des Mess- Lichtstrahls vorgesehen sind.

24) Vorrichtung nach Aspekt 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung zur Detektion eines zeit- abhängigen Reaktionssignals einen akustischen Detektor zur Erfassung akustischer Wellen an der StoffOberfläche, insbesondere mit einem Resonator, weiter insbesondere mit einem Helmholtzresonator . Als Detektor der akustischen Quelle dient eine Quartzgabel mit vorzugsweise der gleichen Resonanzfrequenz wie der Resonator. Der Resonator kann offen oder geschlossen sein. Die Quartzgabel ist vorzugsweise im oder am Hals des Resonan- tors (off-beam) oder inner-/außerhalb des Resonators (in-beam) angeordnet . 25) Vorrichtung nach Aspekt 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung zur Detektion eines zeitabhängigen Reaktionssignals einen Wärmestrahlungs- Detek ^¬ tor zur Erfassung der Wärmestrahlung an der StoffOberfläche, insbesondere einen Infrarotdetektor, weiter insbesondere ein Thermoelement, ein Bolometer, oder einen Halbleiterdetektor aufweist .

26) Vorrichtung nach einem der Aspekte 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungs-Lichtquelle und die Detekti- onseinrichtung unmittelbar aneinander oder an einem gemeinsamen Träger befestigt sind, der insbesondere durch ein Gehäuse oder Gehäuseteil der Vorrichtung gebildet ist.

27) Vorrichtung nach einem der Aspekte 16 bis 26, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Vorrichtung ein tragbares Gehäuse auf ^¬ weist, das am Körper einer Person befestigbar ist, wobei die Einrichtung zum Aussenden eines oder mehrerer Anregungs- Lichtstrahlen und die Detektionseinrichtung zur Detektion eines zeitabhängigen Reaktionssignals derart angeordnet und ein ^¬ gerichtet ist, dass der zu analysierende Stoff auf der dem Körper abgewandten Seite des Gehäuses vermessen wird.

28) Vorrichtung nach einem der Aspekte 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein tragbares Gehäuse auf ^¬ weist, das am Körper einer Person befestigbar ist und dass das Gehäuse der Vorrichtung ein für den Anregungs- Lichtstrahl durchlässiges Fenster auf seiner bei der vorgesehenen Tragepo ^¬ sition vom Körper abgewandten Seite aufweist.

29. Vorrichtung zum Analysieren eines Stoffes mit einer Anre- gungssendeeinrichtung zum Erzeugen mindestens eines elektro- magnetischen Anregungsstrahls, insbesondere Anregungs- Lichtstrahls, mit zumindest einer Anregungswellenlänge, einer Detektionseinrichtung zur Detektion eines Reaktionssignals und einer Einrichtung zum Analysieren des Stoffes anhand des de- tektierten Reaktionssignals.

30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung zur Messung der Deformation eines Kristalls eingerichtet ist.

Die Deformation kann analog zur photothermischen ,Bouncing Me- thod' durch die Wahl von steileren (größeren) Einfallswinkeln des Messstrahls zur Probeoberfläche effektiver gemessen werden und der Einfluss der Mirage-Effekt bedingten Ablenkung des Messstrahls minimiert werden. Literatur:

M. Bertolotti, G.L. Liakhou, R. Li Voti, S. Paolino, and C. Sibilia. Analysis of the photothermal deflection technique win the surface refection theme : Theory and Experiment. Journal of Applied Physics 83, 966 (1998)

Der Cantilever kann entweder direkt auf der Probe platziert werden oder auf einem hinreichend dünnen optischen Medium auf welchem die Probe auf der einen Seite und der Cantilever auf der gegenüberliegenden Seite platziert wird. Durch die thermische Expansion der Probe bzw. des optischen Elements wird der Cantilever durch die Absorption des modulierten Pumpstrahls bedingte thermische Expansion in Schwingung versetzt. Der Messstrahl wird auf die an der oberen Seite der Spitze des Cantilevers reflektiert und bedingt durch die Schwingung ab ^¬ hängig von der eingestrahlt Wellenlänge und den thermischen Eigenschaften der Probe, sowie der Modulationsfrequenz abge- lenkt. Diese Ablenkung wird detektiert.

31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

30, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungssendeeinrichtung einen Abfragelaser oder eine LED, beispielsweise eine

NIR (near-infrared) -LED, enthält.

32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

31, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungssendeeinrichtung einen Probe-Laser aufweist, der einen kleineren Durchmesser als ein zusätzlicher Pump-Laser hat.

33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

32, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines günstige ^¬ ren Signal-/Rausch-Verhältnis eine spezielle Beschichtung, insbesondere des Emitters, z. B. IRE, vorgesehen ist, so dass Wärme besser abgeführt wird (z. B. „Wärmeleitpaste").

Das optische Element kann an der Kontaktfläche derartig be ^¬ schichtet sein, dass eine verbesserte Ableitung des thermi- sehen Signals in das optische Medium erfolgen kann. Zudem kann die Beschichtung des weiteren auch als Kratzschutz dienen, und auch durch geschickte Materialwahl eine reflektierende Ober ^¬ fläche für den Messstrahl darstellen. Hierbei muss die Transparenz für das Anregungslicht zwingend gegeben bleiben. 34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

33, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrich ^¬ tung für

i. Pulstrains / Doppelmodulation

ii. Schwingspiegel

iii. MEMS Interferometer

aufweist .

35. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

34, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für eine Person am Körper in einer Ausführungsform durch eine mit dem Gehäuse verbundene Halteeinrichtung wie einen Riemen, ein Band oder eine Kette oder eine Spange, dauerhaft tragbar ausgeführt ist und/ oder die Detektionseinrichtung eine Detektionsfläche aufweist, die auch als Anzeigefläche für Informationen wie Messwerte, Uhrzeiten und/ oder Textinformationen nutzbar ist.

36. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Abziehfolie im Bereich der Detektionsfläche, vorzugsweise neben der Detektionsfläche, zur Vorbehandlung der StoffOberfläche und Sicherstellung einer sauberen Oberfläche und/ oder in einer Ausführungsform im Fall der Glucosemessung konkret zur Hautreinigung aufweist.

37. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

36, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung eingerichtet ist zum Lesen und Erkennen von Fingerabdrücken zum Abruf bestimmter Werte/ Kalibrierungen einer Person und/ oder zur Erkennung der Lage eines Fingers, vorzugsweise zum Erkennen und Bestimmen einer ungewollten Bewegung während der Messung, aufweist.

38. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

37, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung ei- ne Ergebnisanzeige aufweist, die vorzugsweise mit Farbkodie ^¬ rung, als analoge Anzeige, in einer Ausführungsform inkl. Fehleranzeige ( beispielhaft: „lOOmg/dl plus/minus 5mg/dl"), a- kustisch und/ oder mit Ergebnisanzeige von Messwerten in größeren Schritten als die Messgenauigkeit der Vorrichtung es erlaubt ausgeführt ist. Hierdurch werden z.B. kleine Schwankungen, die einen Benutzer verunsichern könnten, nicht mitge- teilt.

39. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

38, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung

zum Austausch gemessener Daten sowie zum Abruf von Kalibrieroder anderen Daten von anderen Geräten oder Cloud-Systemen Datenschnittstellen aufweist,

wobei die Vorrichtung vorzugsweise so eingerichtet ist, dass die Datenübertragung verschlüsselt, insbesondere durch Finger ^¬ abdruck oder andere biometrische Daten des Bedieners ver ^¬ schlüsselt, erfolgen kann.

40. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

39, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass ein Vorschlag für eine der Person zu gebende In- sulindosis durch die Vorrichtung im Zusammenspiel mit anderen Daten ermittelbar ist (z.B. Insulinkorrekturfaktor) und/oder Gewicht, Körperfett mitmessbar und/oder manuell angebbaren o- der von anderen Geräten an die Vorrichtung übermittelbar ist.

41. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis 40 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erhöhung der Messgenauigkeit eingerichtet ist zur Ermittlung weiterer Parameter, in einer Ausführungsform mittels Sensoren zum Ermitteln der Hauttemperatur, Diffusivität , Leitfähigkeit/ Feuchtigkeit der Haut, zur Messung der Polarisation des Lichtes (Ausschluss von Wasser/Schweiß auf der Fingeroberfläche) oder dergleichen.

Wasser und Schweiß auf der Hautoberfläche eines Menschen, die die Glucosemessung beeinflussen können, können durch eine

Test- Anregung mit einer Anregungsstrahlung durch die Anregungssendeinrichtung mit den wasserspezifischen Banden bei 1640 cm-1 (6.1 ym) und 690 cm-1 (15 ym) detektiert werden. Sollte die Absorption einen bestimmten Wert überschreiten ist der Messort/die Stoffoberfläche/Hautoberflache zu nass für ei ^¬ ne zuverlässige Messung. Alternativ kann die Leitfähigkeit des Stoffes in der Nähe oder direkt an der Messstelle gemessen werden, um die Feuchtigkeit zu bestimmen. Es kann dann eine Fehlermeldung sowie eine Anweisung zum Trocknen ausgegeben werden .

42. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

41 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über eine Ab ^¬ deckung im Strahlengang des Pump- und/oder Messstrahl-Lasers verfügt. Hierdurch kann für die obligatorische Augensicherheit von Lebewesen gesorgt werden.

43. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

42 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über eine wechselbare Detektionsfläche verfügt.

44. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

43 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als optisches Medium über einen stellenweise geriffelten oder aufgerauhten Kristall verfügt, der der Probe (z.B. dem Finger) einen besse ^¬ re Justierung ermöglicht. Die Messstelle, auf die die zu ana ^¬ lysierende Stoffoberfläche aufgelegt wird, ist vorzugsweise ohne Riffeiung und glatt ausgebildet.

45. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis

44 dadurch gekennzeichnet, dass für den Messstrahl eine zy- lindrische TEMpl TEMOO Mode oder anstelle der zylindrischen

TEMpl TEMOO Mode andere Moden TEM01 (Dougnut) TEM02 oder TEM03 verwendet werden. Besonders die letzteren haben den Vorteil das ihre Intensität auf das Sensitivitäts-Profil der Quadran ^¬ tendiode abgestimmt werden können, die den Detektor für den abgelenkten Messstrahl darstellt (siehe Figuren) . Desweiteren können rechteckige Moden TEMmn benutzt werden wie TEM30 oder TEM03 oder höher. Damit können Abtast/Messstrahlen genutzt werden die in horizontaler oder vertikaler Richtung Störungsunempfindlicher sind.

46. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte 16 bis 45 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nicht nur an einem Punkt sondern in einem Raster misst. Dies kann entweder durch eine Verschiebung des Pump- oder des Probe-Lasers oder der Detektionseinheit geschehen. Anstatt einer Verschiebung ist auch ein oder mehrere Arrays von Pump- oder Probe-Lasern denkbar.

Weitere Detektionsmethoden zum Nachweis eines Reaktionssignals nach Aussendung eines Anregungsstrahls können umfassen:

- Photoakustische Detektion - photoakustische Detektion mit- tels einer Stimmgabel oder eines anderen Schwingungselementes oder: eine leicht abgewandelte Form der Photoakustik mit of ^¬ fener QePAS-Zelle (Quartz enhanced PhotoAcustic Spectrosko- py) ) . Durch diese Methoden können Druckschwankun- gen/schwingungen an der StoffOberfläche nachgewiesen und eben- so ausgewertet werden, wie oben für die gemessene Strahlablen ^¬ kung beschrieben.

Grundsätzlich können zur Tiefenprofilierung ermittelte Werte einer Phasenverschiebung des Reaktionssignals gegenüber einer periodischen Modulation des Anregungsstrahls genutzt werden.

(Erwärmungs-/Abkühlphasen der StoffOberfläche sollten dazu genauer bzgl. ihres Verlaufes ausgewertet werden).

Mit der beschriebenen Vorrichtung kann ein Vorrat von Klebe- streifen zum Abtragen toter Hautschichten verbunden sein, um eine möglichst störungsfreie Messung an einem menschlichen Körper zu erlauben, sowie Pflaster mit Wärmeleitpaste, die auf das optische Medium regelmäßig aufgebracht werden können. Das optische Medium kann bei geeigneter Befestigung und Justierung der übrigen Teile austauschbar sein. Die Vorrichtung kann zur Messung nicht nur an einem Finger einer Person, sondern auch an einer Lippe oder einem Ohrläppchen vorgesehen und eingerichtet sein. Die Messung kann in einigen Ausführungen auch ohne direkte Berührung und Auflage des Fingers oder eines anderen Körperteils (auf Entfernung) funktionieren, wodurch ein kontaktloses Messen ermöglicht wird. Die Messung kann durch Kombination mehrerer der geschilderten und erläuterten Messsysteme mit ähnlicher Fehleranfälligkeit bezüglich der Genauigkeit und Zuverlässigkeit verbessert wer ^¬ den . DAQ und Lockln-Verstärker in der Auswertung können in einem

Gerät zusammengefasst werden und die Auswertung kann insgesamt digitalisiert werden.

Die Messung kann mit der Vorrichtung auch an einer bewegten StoffOberfläche durchgeführt werden, so dass im Zuge einer

Rastermessung: Anregungslichtquelle und- und/oder Messlicht ^¬ quelle während der Messung in einem Raster über die Haut fahren, sich ggf. Hautunregelmäßigkeiten kompensieren oder weg- mitteln lassen.

Die Sensitivität der Detektionseinrichtung/Deflektionseinheit kann durch Einstellung /Variation der Wellenlänge des Probe- Beams/der Messlichtquelle optimiert werden. Hierzu kann die Messlichtquelle bzgl. der Wellenlänge veränderbar sein oder mehrere Laserlichtquellen verschiedener Wellenlänge zur Auswahl oder Kombination enthalten.

Für die Ablenkung des Pump-/Probe-Lasers kann ein optimaler transversaler Mode (TEM) gewählt werden.

Anregungssendeeinrichtung, , Messlichtquelle und Detektor können als ein gemeinsamer Array aufgebaut werden und die strah- len können im optischen Medium geeignet umgelenkt werden, um Aussendung und Empfang aller Strahlen auf eine Stelle zu konzentrieren . Eine Linse auf oder im Kristall des optischen Mediums kann dazu beitragen, den Messlichtstrahl Reaktionssignalabhängig stärker abzulenken.

Zudem ist die Verwendung einer gapfree Photodiode zur Detekti- on denkbar, dann könnte eine Linse den Messlichtstrahl nach Austritt bündeln und so eine genauere Messung ermöglichen.

Eine zusätzliche Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Patentansprüchen wird in dem folgenden Konzept dargestellt. Dieses Konzept stellt darüber hinaus auch für sich genommen, kombi ^¬ niert mit den obigen Aspekten oder mit Anspruchsgegenständen zumindest eine eigenständige Erfindung dar. Die Anmelderin be ^¬ hält sich vor, diese Erfindung oder Erfindungen zu einem späteren Zeitpunkt zum Gegenstand von Ansprüchen zu machen. Dies kann im Rahmen dieser Anmeldung oder auch im Rahmen von späteren Teilanmeldungen oder Nachanmeldungen unter Inanspruchnahme der Priorität dieser Anmeldung geschehen.

Konzept für nichtinvasive Blutzuckermessung durch eine Bestim- mung der Glucose in der Haut mittels Anregung durch Quanten- kaskadenlaser und Messung der Wärmewelle durch Strahlungswärme Es wird anhand der Figuren 12 und 13 ein Verfahren beschrie ^¬ ben, mit dem die Konzentration der Glucose oder auch einem anderen Stoff in der interstitiellen Flüssigkeit (ISF) in der Haut bestimmt werden kann. Glucose in der ISF ist repräsenta ^¬ tiv für Blutglucose und folgt ihr schnell bei Änderungen. Das Verfahren besteht aus zumindest einzelnen oder Gruppen der folgenden Schritte oder aus der Gesamtabfolge:

1. Die Hautstelle 102 (in diesem Fall der erste Bereich der StoffOberfläche) wird mit einem fokussierten und gegebenen ^¬ falls an einem Spiegel oder Hohlspiegel 140 reflektierten Strahl eines Quantenkaskadenlasers bestrahlt, der stufenweise oder kontinuierlich über einen bestimmten Infrarotbereich durchgestimmt wird, in dem Glucose spezifisch absorbiert. An ^¬ stelle des Quantenkaskadenlasers 100 kann auch ein Laserarray mit mehreren mit einzelnen Wellenlängen strahlenden Lasern verwendet werden. Der Spektralbereich kann (oder die einzelnen Wellenlängen, typisch 5 oder mehr Wellenlängen können) insbesondere zwischen ca. 900 und ca. 1300 cm ^-1 liegen, in dem Glu ^¬ cose einen Absorptionsfingerprint , das heißt typische und re ^¬ präsentative Absorptionslinien aufweist.

2. Der mit SA bezeichnete Anregungsstrahl wird kontinuierlich (CW-Laser) oder gepulst mit hoher Pulswiederholrate oder modu ^¬ liert verwendet. Zusätzlich wird der Anregungsstrahl niederfrequent moduliert, insbesondere im Frequenzbereich zwi ^¬ schen 10 und 1000 Hz. Die niederfrequente Modulation kann mit verschiedenen periodischen Funktionen, in verschiedenen Ausführungsformen Sinus, Rechteck oder Sägezahn oder ähnlich erfolgen .

3. Durch die Bestrahlung der Haut nach dringt die IR-Strahlung bis etwa 50-100 μιη tief in die Haut ein und regt - je nach Wellenlänge - bestimmte Schwingungen im Molekül Glucose an.

Diese Anregungen vom Schwingungsniveau vO nach vi gehen innerhalb von sehr kurzer Zeit in den Grundzustand zurück; bei die ^¬ sem Schritt wird Wärme frei.

4. Als Folge der Wärmeentwicklung nach (3) bildet sich eine Wärmewelle aus, die isotrop vom Ort der Absorption ausgeht.

Abhängig von der thermischen Diffusionslänge, die durch die unter (2) beschriebene niederfrequenten Modulation bestimmt wird, erreicht die Wärmewelle periodisch mit der Modulations ^¬ frequenz die Oberfläche der Haut.

5. Das periodische Auftauchen der Wärmewelle an der Oberfläche entspricht einer periodischen Modulation der Wärmestrahlungseigenschaft der Haut ( StoffOberfläche der Probe) . Die Haut kann hier näherungsweise als Schwarzer Strahler beschrieben werden, dessen Gesamtemission durch das Stefan-Boltzmann Ge- setz proportional zur vierten Potenz der Oberflächentemperatur ist . 6. Mit einem Detektor 139 für Wärmestrahlung, d.h. einem Infrarotdetektor, d.h. einem Thermoelement, Bolometer, Halbleiterdetektor oder ähnlichem, der auf die Hautstelle der Einstrahlung gerichtet ist, wird die unter (5) beschriebene peri- odische Temperaturerhöhung registriert. Sie ist abhängig von der unter (1) und (2) beschriebenen Einstrahlung von Infrarot- licht und von der unter (3) beschriebenen Absorption und somit abhängig von der Konzentration der Glucose. Die Wärmestrahlung SR (in diesem Fall das Reaktionssignal) wird mittels eines op- tischen Elementes, in einer Ausführungsform einer Infrarotlinse oder eines Spiegels, insbesondere eines konkaven Parabol ^¬ spiegels 141, gesammelt und, in einer Ausführungsform über einen konvexen Spiegel 141a auf den Detektor 139 geleitet.

Hierzu kann ein verwendeter Sammelspiegel in einer Ausfüh- rungsform eine Öffnung 142 aufweisen, durch die der gesammelte Strahl geleitet wird. Zudem kann ein Filter 143 im Strahlengang vorgesehen sein, das nur Infrarotstrahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs durchlässt.

7. Es kann bei der Bearbeitung der Reaktionssignale speziell die Modulationsfrequenz berücksichtigt werden, wozu das Reaktionssignal in einem Lock- in- Verstärker 144 verarbeitet werden kann. Durch Analyse der Phasenlage zwischen Anregungssig ^¬ nal und Wärmestrahlungssignal (Reaktionssignal) mittels einer Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung 147 kann die Tiefen- Information über die Tiefe unter der StoffOberfläche gewonnen werden, aus der die Reaktionssignale vorwiegend erhalten wer ^¬ den .

8. Durch die Auswahl und Analyse verschiedener niederfrequenter Modulationsfrequenzen wie unter (2) beschrieben für den Anregungsstrahl und die Verknüpfung der Ergebnisse für verschiedene Modulationsfrequenzen (wobei die Ergebnisse für ver ^¬ schiedene Modulationsfrequenzen auch unterschiedlich gewichtet werden können) kann ebenfalls die Tiefeninformation erhalten werden. Dabei können ggf. Differenzverfahren oder andere Be- stimmungsverfahren verwendet werden, um die Absorption der o- bersten Hautschichten zu kompensieren. 9. Um die Detektion der Wärmestrahlung nach (6) möglichst empfindlich zu machen, wird sie spektral breitbandig für den ge ^¬ samten in Frage kommenden Infrarotbereich genutzt. Dabei sollen möglichst viele Bereiche der Planckschen Strahlungskurve genutzt werden. Um die Detektion für die intensive Anregungs ^¬ strahlung unempfindlich zu machen, wird die Detektion der Wärmestrahlung mit Sperrfilter (Notch-Filter) 143 für diese Anregungswellenlängen versehen. Der durch das Sperrfilter 143 durchgelassene Wellenlängenbereich 148 ist auch aus dem Dia- gramm der Figur 13 ersichtlich. Dort ist zudem die Intensität des Reaktionssignals wellenlängenabhängig einmal in einer ers ^¬ ten (durchgezogenen) Kurve 145 ohne einen Anregungsstrahl oder nur mit Anregungsstrahlung in für den nachzuweisenden Stoff unspezifischen Wellenlängen (d.h. ohne die Wellenlängen, bei denen spezifische Absorptionsbanden des Stoffes vorliegen) dargestellt und zudem in einer zweiten (gestrichelten) Kurve 146 eine vergleichbare Kurve, wobei ein Anregungsstrahl ein ^¬ gestrahlt wird, der spezifische Absorptionswellenlängen des nachzuweisenden Stoffes enthält.

10. Aus dem nach (6-9) gemessenen, von der Anregungswellenlänge abhängigen Wärmesignal wird somit in einer Ausführungsform, wenn Glucose nachgewiesen werden soll, zunächst bei nicht Co ^¬ der unter Ausnahme von) glucoserelevanten Wellenlängen des Anregungsstrahls (Kurve 145) der Hintergrund bestimmt, anschlie- ßend bei (oder unter Einschluss von) glucoserelevanten Wellenlängen die Differenz zum Hintergrundsignal. Daraus ergibt sich die Glucosekonzentration in der Hautschicht oder den Hautschichten, die durch die ausgewählte Phasenlage nach (7) oder die verschiedenen Modulationsfrequenzen nach (8) oder deren Verknüpfung festgelegt werden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs ^¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichenliste

10 Vorrichtung

100 Anregungssendeeinrichtung / Anregungs-Lichtquelle

100a Emitter / Sendeelemente

101 Stoff

102 erster Bereich

103 Volumen

104 Einrichtung

105 Einrichtung

106 Detektionseinrichtung

107 Verarbeitungseinrichtung /Auswertungseinrichtung

107a Speicher

108 optisches Medium

108a Flächenabschnitt

108b Flächenabschnitt

109 Justage orrichtung

110 Teilfläche

111 Teilfläche

112 Messstrahl / Mess-Lichtstrahl

113 Spiegelfläche

114 Spiegelfläche

116 Öffnung

117 Öffnung

118 Öffnung

119 Anschlusskörper

120 Lichtwellenleiter

121 Träger

122 Gehäuse

123 Körper

124 Seite

125 Riemen

126 Fingerbeere

127 Justageeinrichtung

128 Abbildungsoptik

129 Abbildungsoptik

130 optischer Detektor / Kamera 131 Datenverarbeitungseinrichtung

132 Steuerung

133 Mikrospiegel

134 Mikrospiegel

135 Mikro-elektromechanisches System

136 Umlenkeinrichtung

137 Steuereinrichtung

138 Schicht

139 Infrarot- Detektor

140 Spiegel

141 Hohlspiegel

142 Öffnung in 141

143 Wellenlängenfilter

144 Lock-in -Verstärker

145 Signalkurve des Reaktionssignals (durchgezogen)

146 Signalkurve des Reaktionssignals (gestrichelt)

147 Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung

148 Wellenlängenbereich

BZA Blutzuckerspiegelangabe

D Detektionsergebnis

GF Grenzfläche

SA Anregungsstrahl

SR Reaktionssignal