Angewandte Optische Sensorik und Spektroskopie

Anwendung von modernen, Laser-basierten optischen Verfahren auf Fragestellungen der Umwelt- und Lebenswissenschaften (incl. klinische Diagnostik und Biosensorik) in Kombination mit innovativen organischen oder f-Element-basierten Lumineszenzsonden

Unsere Forschungsthemen sind in den Wissenschaftsgebieten der Lebens- und Umweltwissenschaften angesiedelt und nutzen Laser-basierte optische Spektroskopie als "Werkzeug". Als experimentelle Techniken ("Werkzeuge") finden stationäre und zeitaufgelöste Absorptions- und Emissionsspektroskopie Anwendung. Organische Farbstoffe und f-Elemente (Lanthanoide und auch ausgewählte Actinoide) werden hierbei als optische Sonden eingesetzt.

Photophysikalische Grundlagenuntersuchungen, die die detaillierte Beschreibung von intra- und intermolekularen Deaktivierungsprozessen zu Ziel haben, wie auch angewandte Fragestellungen aus unterschiedlichsten Wissenschaftsdisziplinen sind themengebend. Unter anderem finden organische Farbstoffe als optische Sonden in biomimetischen und biologischen Systemen Einsatz. Durch Anwendung von fundamentalen photophysikalischen Effekten, wie etwa dem strahlungslosen Energietransfer nach Förster ("FRET"), werden Prozesse von Biomolekülen auf molekularer Ebene (z.B. Proteinfaltung, DNA-Hybridisierung oder Antigen-Antikörper-Wechselwirkungen) untersucht.

Des weiteren werden Lanthanoid-Ionen (und z.T. auch Actinoide) als Lumineszenzsonden zur Speziation eingesetzt, um z.B. Fragestellung zur Mobilität von Schwermetallen in der Umwelt zu untersuchen, oder als Emissionszentren in Nanopartikeln mit Einsatzmöglichkeiten zur Entwicklung neuartiger Sensorik in der Biologie oder der klinischen Diagnostik. Besonders die Anwendung der Lanthanoid-basierten Frequenzaufkonversion im Zusammenhang mit Nanopartikeln ist dabei ein hochspannendes Forschungsgebiet.

State-of-the-Art Laser- und Spektrometer-Systeme für Anwendungen im Bereich der zeit- und ortaufgelösten Lumineszenzspektroskopie (ps- bis ms-Zeitbereich) wie auch der Transienten-Absorptionsspektroskopie im UV/Vis/NIR-Spektralbereich.

Aufbauten können an verschiedenste Proben-Geometrien angepasst werden und bieten so maximale Flexibilität in der Adaption an die jeweiligen Fragestellungen.

Die hervorragende Infrastruktur der modernen Photonik-Labore verbunden mit einer erstklassigen instrumentellen Ausstattung und der ausgeprägten interdisziplinäre Ausrichtung der Forschungsthemen bilden die Basis für Kooperationen mit Partnern aus den Forschungs- bzw. Anwendungsfeldern der Umwelt- und Lebenswissenschaften.