Echtzeitbeobachtung schnellster chemischer und biologischer Reaktionen mit Hilfe von ultraschneller Spektroskopie

Einer der insgesamt 12 diesjährigen Kovalevskaja-Preisträger der Alexander von Humboldt-Stiftung, die am 7. November feierlich von Wissenschaftsministerin Annette Schavan geehrt werden, hat sich entschieden, künftig an der Universität Frankfurt zu forschen. Der ausgezeichnete Nachwuchswissenschaftler Jens Bredenbeck wird am Institut für Biophysik mit Hilfe spektroskopischer Untersuchungen die Dynamik von chemischen und biophysikalischen Vorgängen in Echtzeit "filmen". Dazu erhält er für die kommenden vier Jahre Forschungsmittel in Höhe von 1.050.000 Euro.

Dr. Jens Bredenbeck hat mit gerade mal 31 Jahren bereits an vielen führenden Forschungsinstitutionen auf dem Gebiet der Femtosekunden-zeitaufgelösten Spektroskopie gearbeitet. Die Methode besteht darin, durch eine Folge ultrakurzer Lichtblitze von nur 0.0000000000001 Sekunden (Femtosekunden) Dauer Reaktionsabläufe wie in einem Film in Echtzeit zu beobachten. Bredenbeck, der von dem Preis erfuhr, als er gerade eine Postdoc-Stelle am FOM-Institut für Atom- und Molekülphysik in Amsterdam angenommen hatte, kommt nach Frankfurt, sobald sein dortiges Forschungsprojekt abgeschlossen ist.

Seine Entscheidung für die Universität Frankfurt begründet er: "Frankfurt besitzt exzellente Forschungsgruppen im Bereich der Biophysik, der Strukturbiologie, der physikalischen Chemie und der Spektroskopie, die am Campus Riedberg ein ideales interdisziplinäres Umfeld für meine Forschung bilden." Am Institut für Biophysik wird er sich der Untersuchung der molekularen Dynamik und Funktion in der Chemie und Biophysik widmen, um beispielsweise herauszufinden wie Biomoleküle sich in die richtige Struktur falten, um ihre lebenswichtigen Aufgaben zu erfüllen.

Damit passen Bredenbecks Arbeiten hervorragend zum Forschungsschwerpunkt der Gruppe um Prof. Dr. Josef Wachtveitl: Die Echtzeitbeobachtung schnellster chemischer und biologischer Reaktionen mit Hilfe von ultraschneller Spektroskopie. Von besonderem Interesse ist dabei die Reaktionsdynamik molekularer Systeme, beispielsweise optischer Schalter sowie natürlicher und künstlicher photosynthetischer Systeme. Ebenso lassen sich aufgrund spektroskopischer Daten bioaktive Modellsysteme zur Peptid- und Proteinfaltung entwerfen. Erforscht werden außerdem fundamentale Prozesse der molekularen Physikalischen Chemie. Dazu werden moderne Methoden der Quantenoptik zur Erzeugung von spektral abstimmbaren Femtosekunden-Lichtimpulsen mit massgeschneiderten Pulsformen im sichtbaren und infraroten Spektralbereich entwickelt und eingesetzt.

Quelle: idw / Universität Frankfurt am Main