Konfokales Ramanspektrometer

• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 509895886

Das hier beantragte konfokale Raman-Spektrometer wird eine zentrale Rolle in experimentellen Untersuchungen der Arbeitsgruppe für BioSpectroElektrochemie, welche kürzlich am Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn eingerichtet wurde, spielen. Die geplanten Forschungsarbeiten sind in zwei übergeordnete Richtungen unterteilt: I) Operando-Studien von redoxbiokatalytischen Metalloproteinen, die Schlüsselreaktionen in der Natur katalysieren und für die Entwicklung neuer und nachhaltiger biohybrider, elektroaktiver Grenzflächen nutzbar gemacht warden können, II) mechanistische Untersuchungen komplexer Trajektorien während der strukturellen Organisation von Protein-Nukleinsäure und Nukleinsäure-Nukleinsäure Komplexen. Dieses konfokale Raman-Spektrometer wird die Detektion von Raman-Streuung im Resonanz-Raman (RR)- und oberflächenverstärken Resonanz-Raman (SERR)-Modus sicherstellen. Diese Modi sind durch gezielte Wahl von Laserwellenlänge in der Lage, zum einen die Struktur und Funktion verschiedener Chromophoren selektiv innerhalb komplexer, biologischer Systeme zu analysieren und zum anderen diese Selektivität auf Elektroden aufgebrachte Einzellagen zu übertragen. Letzteres erlaubt die Kopplung an elektrochemische Verfahren, um in situ z.B. die Redoxaktivität solcher Systeme zu verfolgen. Um die Selektivität sowohl durch den RR-Effekt als auch die Sensitivität durch die Oberflächenverstärkung mittels SERR höchsteffizient ausnutzen zu können wird dieses Spektrometer mit 5 Laserquellen, die monochromatisches Licht bei 266 nm, 405 nm, 488 nm, 532 nm und 591 nm emittieren, und Detektoren mit hoher Quanteneffizienz im UV- und VIS-Bereich ausgestattet sein. Die UV-Quelle ist hierbei essentiell, um aromatische Aminosäurereste oder Nucleotide selektiv untersuchen zu können, wobei die VIS-Quellen auf verschiedene metallhaltige aktive Zentren abzielen. SERR in Kombination mit Elektrochemie wird der Fachgruppe Chemie der Universität Bonn eine neue operando-spektroelektrochemische Technik zur Verfügung stellen, die für Forschungsziele in anderen Arbeitsgruppen in Zusammenarbeit genutzt werden wird.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Konfokales Ramanspektrometer
• Gerätegruppe: 1840 Raman-Spektrometer
• Antragstellende Institution: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
• Leiterin: Professorin Dr. Patrycja Kielb