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29.05.2022

21.08.2012

Raman-Spektroskopie - ein leistungsstarkes Werkzeug für biomedizinische Forschung

Prof. Michael Schmitt , Prof. Jürgen Popp , Institut für Physikalische Chemie und Abbe Center of Photonics, Friedrich-Schiller-Universität Jena


Im letzten Jahrzehnt konnte ein geradezu explosionsartiger Anstieg an Anwendungen der Raman-Spektroskopie, besonders zur Lösung biomedizinischer Fragestellungen beobachtet werden. Neue Konzepte für die Krebsdiagnostik bis hin zur schnellen Erkennung von Sepsis-Erregern gehörten dabei zu den brennenden Fragen, die mittels innovativer Raman-basierter Ansätze erfolgreich beantwortet wurden. Die Raman-Spektroskopie basiert auf dem Streuverhalten von Licht, mit dessen Hilfe molekulare Schwingungen erfasst werden können. Diese Schwingungen sind eindeutig für jede Art von Molekülen bzw. ihre funktionellen Gruppen. Ein Raman-Spektrum kann daher als eine Art charakteristischer "optischer Fingerabdruck" einer molekularen Spezies interpretiert werden, was die Identifikation organischer, anorganischer oder biologischer Komponenten ermöglicht. Für die Untersuchung biologischer Proben hat sich die Raman-Mikrospektroskopie als besonders wertvoll erwiesen. Durch die Kombination eines Raman-Aufbaus mit einem Mikroskop ist es problemlos möglich Strukturen im Submikrometer-Bereich zu analysieren, d. h. nicht-invasiv und labelfrei Raman-Bilder mit chemischem Kontrast, d. h. hoher molekularer Selektivität aufzunehmen.

Im Rahmen dieses Beitrags werden neuste eigene Arbeiten auf dem Gebiet innovativer Raman-Spektroskopie zur Beantwortung biomedizinischer Fragestellungen, wie z. B. der schnellen Identifizierung von Mikroorganismen und einer objektiven klinischen Zell- und Gewebe Charakterisierung, kurz allgemein zusammengefasst. Details können den angegeben Originalpublikationen entnommen werden.


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