Forschung Überblick
Im Zentrum unserer Forschung stehen neuartige optisch-spektroskopische Lasermesstechniken für die personalisierte Medizin und das Therapiemonitoring. Wir entwickeln schnelle, molekülspezifische, hochsensitive Raman-spektroskopische Techniken für die Quantifizierung von Krankheitsmarker und Wirkstoffspiegeln in Körperflüssigkeiten, für die Gassensorik und Atemgasanalyse und für die pharmazeutische Spektroskopie. Wir kombinieren spektroskopische Methoden mit optischer Mikroskopie und Bildgebung, um z.B. Prozesse in Zellen, Krankheitsmarker und Wirksubstanzen direkt und ohne invasive Eingriffe ortsaufgelöst zu untersuchen. Darüber hinaus arbeiten wir am Design neuartiger photonischer Verstärkungstechniken und am Aufbau von miniaturisierten, flexiblen Sensorsystemen für den Einsatz am Point-of-care für die personalisierte Theranostik.
Forschungsthemen:
Techniken für die personalisierte Medizin
Querschnittsthemen
Highlights
Drug-Target-Wechselwirkungen
Detaillierte Einblicke in die molekularen Wechselwirkungen des Antimalariawirkstoffs Artesunat mit seiner Zielstruktur β-Hämatin (Hämozoin) sind von größter Bedeutung für das maßgeschneiderte Design zukünftiger effizienter Antimalariamittel. Diese Erkenntnisse wurden durch eine neuartige Kombination aus Resonanz-Raman-Spektroskopie, zweidimensionaler Korrelationsanalyse und Dichtefunktionaltheorie-Berechnungen von β-Hämatin und seinen Komplexen mit dem Wirkstoff gewonnen.
Publikation
Robert Domes und Torsten Frosch, Analytical Chemistry 95, Nr. 34, 2023: 12719–31. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01415 (wird in neuem Tab geöffnet).
Hochdurchsatz-Spektroskopie
Die parallelisierte multifokale Raman-Differenzspektroskopie macht selbst kleinste spektrale Unterschiede sichtbar, die durch schwache Wechselwirkungen zwischen Substanzen entstehen. Der neue experimentelle Aufbau ermöglicht die Untersuchung kleinster Veränderungen aufgrund biochemisch wichtiger molekularer Wechselwirkungen und eröffnet neue Wege zur Durchführung von Arzneimittel-Assays und zur hochgradig parallelisierten Überwachung chemischer Reaktionen.
Publikation
Sebastian Wolf, Robert Domes, Andreas Merian, Christian Domes, and Torsten Frosch, Analytical Chemistry 94, Nr. 29, 2022: 10346–54,https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c00222 (wird in neuem Tab geöffnet).
UV-Raman-Spektroskopie
Die Tief-UV-Resonanz-Raman-Spektroskopie ermöglicht eine hohe Empfindlichkeit für die Quantifizierung des Antimalariawirkstoffs Ferroquin in der Nahrungsvakuole eines parasitären Erythrozyten und gibt Einblicke in das hervorragende Permeationsverhalten durch die parasitophoren Membranen, welches zu einer starken Anreicherung am Wirkort innerhalb von Plasmodium falciparum führt.
Publikation
Robert Domes und Torsten Frosch, Analytical Chemistry 95, Nr. 19, 2023: 7630–39, https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c00539 (wird in neuem Tab geöffnet).
