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Schwingungsspektroskopie


Bei der Schwingungsspektroskopie werden die chemischen Bindungen in einer Probe analysiert. Sie kann zur Stoffanalyse, aber auch zur Untersuchung biologischer Materialen eingesetzt werden.

Es handelt sich um rein optische Untersuchungen:

     - Die Proben werden belichtet, was zum Schwingen der chemischen Bindungen innerhalb der Probe
       führt.
     - Abhängig von den vorhandenen Bindungsarten kommt es zu spezifischen Veränderungen des einge-
       strahlten Lichts.
     - Dieses Spektrum wird detektiert und ausgewertet.

Es ist besonders hervorzuheben, dass es sich um färbe- und markierungsfreie Methoden handelt, die eine objektive Beurteilung von Zellen und Geweben aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung erlauben.

Im Molecular Neuroimaging Laboratory werden schwingungsspektroskopische Methoden mit Mikroskopie gekoppelt. Die Proben werden an vielen Punkten untersucht und aus der räumlich aufgelösten und spektroskopischen Information kann nun ein Bild rekonstruiert werden (Imaging).

Drei verschiedene Techniken kommen zum Einsatz.


 Raman- und Infrarotspektroskopie

bilden die Gesamtheit der chemischen Bindungen innerhalb einer Probe ab und erzeugen somit eine Art „biochemischen Fingerabdruck“.
Es werden also gleichzeitig Informationen über unterschiedliche Biomoleküle, z. B. DNA, RNA, Lipide, Proteine, Polysaccharide, abgebildet.

 mobiles ATRRaman mapping 

 FT-IR imaging

Bei der Coherent anti-Stokes Raman Spektroskopie (CARS)

wird lediglich eine Bindungsart untersucht.
Damit ist ihr Informationsgehalt geringer, dies geht jedoch mit einer deutlich höheren Untersuchungsgeschwindigkeit einher.

Raman-Spektroskopie und CARS können auch bei der Untersuchung frischer/nativer Gewebepräparate sowie in vivo eingesetzt werden.

 CARS Mikroskop