Dünner, kleiner, schneller – wie die IR-Spektroskopie zur Aufklrung des Funktionsmechanismus biologischer und biomimetischer Systeme beitrgt

摘要

Neue schwingungsspektroskopische Techniken sind sehr vielversprechende Methoden zur Untersuchung biologischer Materialien, da sie eine sehr hohe rumliche und zeitliche Auflösung bei gleichzeitiger minimaler Einflussnahme auf das zu untersuchende System ermöglichen. In diesem Kurzaufsatz werden diese Techniken und ihre potenzielle Bedeutung für biologische und biomimetische Systeme diskutiert. Vorgestellt werden z. B. die Verfolgung von Konformationsnderungen in Peptiden mit fs-Auflösung und nm-Empfindlichkeit mit 2D-IR-Spektroskopie sowie die Untersuchung des Effekts eines angelegten Membranpotentials auf einzelne Protonentransferschritte innerhalb integraler Membranproteine mit oberflchenverstrkter Infrarot-Differenz-Absorptionsspektroskopie. Schwingungsspektren einer molekularen Monoschicht können mithilfe der Summenfrequenz-Erzeugung registriert werden, whrend die Rasternahfeld-IR-Mikroskopie die Aufnahme chemischer Abbilder einer Oberflche mit einer lateralen Auflösung  50 nm ermöglicht.