In dem Projekt erforschen wir neuartige hochsensitive Raman-spektroskopische Gasmesstechniken. Hierbei erzielen wir eine ausgezeichnete Selektivität, so dass wir nahezu alle gasförmigen und volatilen Bestandteile einer Probe gleichzeitig mit einer Messung identifizieren und quantifizieren können. Ein wichtiger Schwerpunkt ist hierbei die Erforschung innovativer Verstärkungsmechanismen, um auch Spurengase mit niedrigsten Konzentrationen nachzuweisen. Mit unseren Entwicklungen zur faserverstärkten und cavity-verstärkten Raman-Gassensorik definieren wir die Spitze der internationalen Forschung. Aufgrund der hohen Selektivität können wir auch unbekannte Substanzen in komplexen Gasmischungen explorativ erkennen.

Die hochsensitive Raman-Gasspektroskopie ist somit eine äußerst vielversprechende Methode für die Analyse von gasförmigen und volatilen Biomarkern im Ausatemgas und somit für die frühzeitige, nichtinvasive Krankheitsdiagnostik und das Therapiemonitoring.

Promotionsthema Raman-Gassensorik (wird in neuem Tab geöffnet)

In dem Projekt werden innovative Raman-spektroskopische Techniken für das schnelle und markierungsfreie Monitoring von Krankheitsmarkern und Wirkstoffspiegeln in Körperflüssigkeiten erforscht. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Erforschung von Verstärkungstechniken für die hochempfindliche Raman-Sensorik von pharmazeutischen Wirkstoffen. Ein wichtiges Ziel das Projektes ist es, ein schnelles therapeutisches Drug Monitoring (TDM) am Patientenbett zu ermöglichen, um eine individuell angepasste Behandlung einzelner Patient*innen zu erzielen. Somit sollen in der Zukunft Behandlungen kritischer Erkrankungen effizient, ohne Risiko des Therapieversagens und ohne schwerwiegende Nebenwirkungen erfolgen.

Promotionsthema Wirkstoffmonitoring in Körperflüssigkeiten (wird in neuem Tab geöffnet)

In dem Projekt werden neue parallelisierte Techniken für die schnelle chemische Bildgebung biomedizinischer Prozesse erforscht. Hierfür bauen wir auf unsere Arbeiten zur faserbasierten Raman-spektroskopischen Bildgebung auf, um hochauflösende molekularspezifische Bilder von biomedizinischen Proben zu erzeugen. Diese Bilder können wertvolle Einblicke in die molekularen Mechanismen von Krankheiten, die Diagnose von Pathologien und die Bewertung von Therapien liefern. Die Raman-Spektroskopie ist eine nicht-invasive, berührungslose, label-freie und quantitative Methode, die in physiologischer, wässriger Umgebung eingesetzt werden kann und sich daher exzellent für die Biomedizin eignet.

Promotionsthema Biomedizinische Bildgebung (wird in neuem Tab geöffnet)

In dem Projekt werden neue Techniken der Raman-Spektroskopie für pharmazeutische Anwendungen erforscht. Hierbei interessieren uns bspw. die molekulare Struktur, die Zusammensetzung und die Charakterisierung der Eigenschaften von Pharmazeutika und Formulierungen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer hochfrequenzaufgelöster und multifokaler Techniken für die Erforschung molekularer Wirkmechanismen und Drug-Target-Interaktionen von Wirksubstanzen. Hierbei sollen insbesondere auch besonders wichtige schwache molekulare Wechselwirkungen und Bindungsassays erforscht werden.

Promotionsthema Pharmazeutische Spektroskopie (wird in neuem Tab geöffnet)