Unsere Forschung

Wir entwickeln infrarotbasierte spektroskopische und mikroskopische Methoden, um molekulare Strukturen und Prozesse in biologischen und biohybriden Systemen sichtbar zu machen – markierungsfrei und chemisch spezifisch.

Im Mittelpunkt stehen biologische Grenzflächen, etwa Zellmembranen und Gewebeoberflächen. Sie spielen bei vielen biologischen und medizinischen Prozessen eine entscheidende Rolle, sind mit herkömmlichen Methoden jedoch nur schwer zu untersuchen. Mithilfe linearer und nichtlinearer Infrarotspektroskopie und -mikroskopie erforschen wir, wie Moleküle an solchen Grenzflächen aufgebaut und ausgerichtet sind, wie sie sich verändern und miteinander wechselwirken.

Unsere Forschung reicht von biologischen Membranen und Biomakromolekülen über bakterielle Biofilme bis zu biohybriden und funktionalisierten Materialien. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, molekulare Struktur-Funktions-Beziehungen besser zu verstehen und neue Grundlagen für biophotonische Analyseverfahren, Biosensoren und zukünftige diagnostische Anwendungen zu schaffen.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf datenwissenschaftlichen und KI-basierten Methoden. Sie helfen uns, komplexe Infrarotdaten zu analysieren und zu modellieren, molekulare Fingerabdrücke zu interpretieren und Informationen aus unterschiedlichen spektroskopischen und bildgebenden Verfahren miteinander zu verknüpfen.