Spektroskopie / Bildgebung

Ein wesentlicher Fokus der Arbeitsgruppe Angewandte Biospektroskopie und Bioassays liegt darauf, die Applikation optischer Detektionsmethoden im Hinblick auf relevante  Anwendungsfelder aus den Lebenswissenschaften und der Medizin voranzutreiben, zu standardisieren und nicht zuletzt benutzerfreundlicher zu gestalten. Eine der genutzten Detektionsmethoden ist die Raman-Spektroskopie, da sie erlaubt hochspezifische Informationen bezüglich der molekularen Zusammensetzung diverser biologischer Proben zu erlangen. So wird beispielweise die Charakterisierung zellulärer Phänotypen realisiert, aber auch in-vitro-Studien mit Wirkstoffen durchgeführt. Da die Raman-Spektroskopie in der Regel zerstörungsfrei arbeitet, ist die Anwendung von komplementären Methoden wie zum Beispiel PCR (Polymerase Chain Reaction) oder NGS (Next Generation Sequencing) unkompliziert möglich, so dass umfassende Informationen zu den Proben gewonnen werden können.    

Durch die (parallele) Entwicklung maßgeschneiderter Probenvorbereitungsstrategien für unterschiedliche Fragestellungen, wird das Potential der genutzten Detektionsmethoden voll ausgeschöpft. Die Implementierung solcher Strategien in die Prozesskette bzw. Analysekette erlaubt es, Proben komplexer Zusammensetzung zu adressieren und mit kleinsten Volumina zu arbeiten. Durch die Automatisierung von Prozessschritten und der Einführung von Qualitätsstandards und geeigneter Referenzen, werden Assays mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit etabliert. 

Für die Entwicklung neuartiger Probenvorbereitungsstrategien werden in der Arbeitsgruppe verschiedene Ansätze zur Oberflächenmodifizierung erforscht. Ziel hierbei ist die Generierung funktioneller Grenzflächen (Interfaces), welche zum Beispiel die gezielte Anreicherung von Analyten oder Zellen erlauben. Durch den Einsatz von oberflächensensitiven Methoden kann nicht nur die Qualität der Funktionalisierung überprüft, sondern auch Wechselwirkungen zwischen Fängermolekülen/Erkennungselementen und Analyten untersucht werden. Damit spielen diese Aktivitäten wiederum eine Schlüsselrolle für die Entwicklung von innovativen Probenvorbereitungsstrategien.