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Peter Jomo Walla
Peter Jomo Walla
Professor an der Technischen Universität Braunschweig
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Peter Jomo Walla

Biomolekulare Spektroskopie und Einzelmoleküldetektion

Wie können Nervenzellen chemische Botenstoffe zur Signalweiterleitung auf andere Nervenzellen so schnell ausschütten? Wie funktioniert das Einfangen von Sonnenenergie und die Umwandlung in chemisch gespeicherte Energie in der Photosynthese? Wie wird das Erbgut von Organismen, das ausgestreckt ein sehr langes Band an Desoxyribonukleinsäuren (DNA) ergäbe, in hochgeordnete Strukturen wie Choromosomen verpackt? Das sind Fragestellungen die wir – meist in enger Zusammenarbeit mit biologisch orientierten Gruppen des Instituts – mit verschiedensten optischen und spektroskopischen Methoden untersuchen, denn oft können diese Fragestellungen nicht ausschließlich mit konventionellen Methoden aus der Biochemie beantwortet werden.

Je nach Fragestellung kommen dabei verschiedene Techniken zum Einsatz. Um die molekularen Mechanismen beispielsweise der Fusion der Botenstoff-Vesikel mit der Nervenzellmembran für die Botenstoffausschüttung zu untersuchen, setzen wir hochempfindliche Fluoreszenzmethoden ein, die sogar einzelne dieser etwa 30-60 Nanometer großen Vesikel detektieren können. Die photosynthetische Umwandlung von Solarenergie in chemisch gespeicherte Energie läuft wiederum teilweise so schnell ab, dass selbst modernste Oszilloskope diese Zeitskala nicht auflösen können. Hier setzen wir Laserblitze von nur wenigen Femtosekunden (10-15 s) Dauer ein, um diese Prozesse aufzulösen, die auf Zeitskalen ablaufen, in denen selbst Licht nur Distanzen zurücklegt, die kürzer sind als der Durchmesser eines menschlichen Haares.

 

 
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