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

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Abstract

Neue schwingungsspektroskopische Techniken sind sehr vielversprechende Methoden zur Untersuchung biologischer Materialien, da sie eine sehr hohe räumliche 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 Konformationsänderungen 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 oberflächenverstärkter Infrarot-Differenz-Absorptionsspektroskopie. Schwingungsspektren einer molekularen Monoschicht können mithilfe der Summenfrequenz-Erzeugung registriert werden, während die Rasternahfeld-IR-Mikroskopie die Aufnahme chemischer Abbilder einer Oberfläche mit einer lateralen Auflösung < 50 nm ermöglicht.

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