Arbeitsgruppe Zumbusch

Physikalische Chemie

Wir wollen dynamische Prozesse kleinster Systeme verstehen. Die Entwicklung von sensitiveren und selektiveren Methoden der optischen Mikroskopie schafft uns hierfür die Voraussetzung.
Prof. Dr. Andreas Zumbusch

Spektroskopie auf kleinstem Raum

Es sind vier großgeschriebene Buchstaben, mit denen die AG Zumbusch untrennbar verbunden ist: CARS – das Kürzel für die Coherent Anti-Stokes Raman Scattering-Mikroskopie. Dieses spektroskopische Mikroskopie-Verfahren ermöglicht eine hochgradig sensitive, selektive und räumlich hoch aufgelöste Analyse von Molekülen. CARS-Mikroskopie kommt ohne Markierung der Probe aus, indem sie die Resonanzen der Molekülschwingungen zur Kontrasterzeugung nutzt. Die heute breit angewandte Technik wurde maßgeblich von Prof. Dr. Andreas Zumbusch und seinem Team entwickelt.

Dabei ist die bekannteste Erfindung der AG Zumbusch nur ein Aspekt ihrer Forschung: „Unser Ziel ist ein tiefreichendes Verständnis von dynamischen Vorgängen möglichst kleiner Strukturen“, erklärt Andreas Zumbusch. „Hierfür beschäftigen wir uns mit der Entwicklung und der Anwendung von neuen Methoden der optischen Mikroskopie, insbesondere durch die Nutzung ultrakurzer Laserpulse.“ Gegenstand der Forschung in der Arbeitsgruppe sind außerdem die Dynamik von Organellen, von Kolloiden sowie die Wechselwirkungen von Proteinen in biologischen Zellen.

Auch für die Anwendung in der Medizin besitzen die Mikroskopie-Techniken der AG Zumbusch hohes Potential. Aktuell wird erforscht, wie sich CARS-Mikroskopie operationsbegleitend einsetzen lässt, um Tumorgewebe – ohne Biopsie – nach seiner Gut- oder Bösartigkeit zu unterscheiden.