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Im Fokus der Arbeiten des Bereichs Biophotonik stehen optische Verfahren zur Messung und Charakterisierung der Wechselwirkung zwischen Materialien und Licht, z. B. für Anwendungen in der Materialforschung, Bioanalytik, Medizin, Umwelt, Pharmazie, Bio- und Gentechnologie, Landwirtschaft und Ernährung. Die Forschungsarbeiten schließen das Design, die rückführbare spektroskopische Charakterisierung und die Anwendung von funktionellen organischen und anorganischen, molekularen und nanoskaligen Farbstoff-Systemen und Biokonjugaten ein.
Ziel ist es, diese Materialien als optische Reporter, Sonden (z. B. für die Materialforschung, Bioanalytik und optische Bildgebung) und Sensoren einzusetzen. Sie stehen aber auch für methodische Arbeiten zur Funktionsgruppen- und Ligandenanalytik, zu Verstärkungs- und Multiplexing-Strategien und zur Wechselwirkung mit biologischen Systemen zur Verfügung.
Im Aufgabenbereich Standardisierung von Fluoreszenzmesstechniken entwickeln und validieren wir innovative optisch-spektroskopische Methoden für bio- und materialwissenschaftliche Applikationen. Darüber hinaus entwickeln wir rückführbare, formatadaptierbare zertifizierte Standards und Kalibrierwerkzeuge für fluorometrische Kenngrößen. Die Entwicklungsarbeiten zu Validierungsstrategien für Fluoreszenzmesstechniken umfassen ebenfalls absolute Fluoreszenzmessungen und die Charakterisierung der optischen Eigenschaften streuender und fluoreszenter Systeme.
Weiterführende Informationen
Kompetenzen
Spektroskopische Charakterisierung von Chromophor-Systemen, o/m Sensorfunktion in verschiedenen Matrices (flüssig, fest, transparent, streuend, auf Oberflächen)
Design und Charakterisierung lumineszenter Nano- und Mikropartikel variierter Oberflächenchemie und funktioneller Farbstoff-Biomolekül-Konjugate
Quantifizierung von Funktionsgruppen, Liganden, Biomolekülen
Signalverstärkungsstrategien
Multiplexing-Strategien (spektral, Lebensdauer)
Untersuchungen zu Wechselwirkungen mit biologischen Systemen
Standardisierung und Rückführung optischer Messungen
Fluoreszenzstandards für Intensitäts-, spektrale, und zeitliche Kenngrößen
Arbeitsschwerpunkte
Fluoreszenzspektroskopische und -mikroskopische Untersuchungen einschließlich relativer und absoluter Bestimmung von Fluoreszenzquantenausbeuten flüssiger und fester, transparenter und streuender Materialien im UV/VIS/NIR-Spektralbereich (350–1700 nm)
Rückführbare, temperatur- und polarisationsabhängige Bestimmung der optischen Eigenschaften (Absorption, Streuung, Reflexion, Lumineszenz) von Chromophor-Systemen
Quantifizierung von Funktionsgruppen, Liganden und Biomolekülen auf Partikeloberflächen und 2D-Substraten
