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Arbeitsgruppe Biopolymere

Wissenschaftliches Profil 

Das Arbeitsgebiet der Gruppe Biopolymere beinhaltet drei Themenbereiche: die strukturelle Untersuchung von aggregierten Proteinen in Amyloidfibrillen, die Sequenzierung von DNA-/RNA-Strängen und die Identifizierung einzelner Bestandteile von Mikroorganismen. In den Experimenten werden Nah- und Fernfeld Raman spektroskopische Methoden verwendet, die eine Probencharakterisierung von der Mikrometerskala bis hin zur Nanometerskala ermöglichen. Auf diese Weise werden markerfrei Einblicke in den strukturellen und chemischen Aufbau biologischer Oberflächen erhalten, die mit anderen Methoden nicht zugänglich sind. 

Insbesondere die Spitzen-verstärkte Raman Spektroskopie (TERS)  ermöglicht eine morphologische und strukturelle Charakterisierung der Biopolymere mit hoher Empfindlichkeit (Einzelmolekülbasis) und hoher räumlicher Auflösung (< 1 nm). 

Forschungsthemen

  • Strukturanalyse von nativen und aggregierten Proteinen
  • Einzelbasenunterscheidung in Nukleinsäuren
  • Identifikation von Proteinen, Lipiden und Polysacchariden auf biologischen Oberflächen 

In den Experimenten wird die chemische Struktur von Biopolymeren markerfrei und zerstörungsfrei auf Einzelpartikelbasis unter in-vitro Bedingungen untersucht. Die Identifizierung und Lokalisierung einzelner Strukturelemente auf Mikroorganismen erlaubt Rückschlüsse auf deren Oberflächenzusammensetzung. 

Anwendungsbereiche

  • Analyse von Biopolymeren unter verschiedenen Umgebungsbedingungen
  • Entwicklung homogener Moleküloberflächen als Modellgrenzflächen
  • Korrelation von Topographie und chemischer Zusammensetzung biologischer Oberflächen
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