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Lehrstuhl für Physikalische Chemie II (Material– und Biophotonik)
Prof. Dr. Dr. h.c. Jürgen Popp
Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (IPHT)
Die Arbeitsgruppe Popp (FSU Jena und IPHT Jena) hat in-
nerhalb der letzten Jahre signifikante Fortschritte in Rich-
tung der Anwendung der Raman-Spektroskopie als
Point-of
-Care
-Test für eine schnelle Identifizierung von einzelnen
Mikroorganismen erzielt. Mittels der Raman-Mikro-
spektroskopie lassen sich einzelne Bakterienzellen ohne
eine zeitaufwändigen Vorkultivierung messen und sofort
über eine chemometrische Analyse durch einen Vergleich
mit einer geeigneten Datenbank identifizieren. Eine derar-
tige schnelle Identifizierung von Mikroorganismen ist äu-
Forschungsschwerpunkte
Erforschung und Anwendung innovativer frequenz-, zeit- und ortsaufgelöster lasermikrospektroskopischer Methoden
Erforschung und Anwendung linearer und nicht-linearer Raman-Technologien mit besonderem Fokus auf
klinischer Diagnostik
Molekulares multidimensionales Imaging
Lokalisierung, Identifizierung und Strukturanalyse von Biomolekülen, Biopartikeln (wie z.B. Bakterien,
Hefen, Viren) sowie biologischen Geweben für biomedizinische Fragestellungen wie Infektionskrankheiten, Krebs-
diagnostik sowie Umwelt- und Lebensmittelsicherheit
In-situ
-spektroskopische Untersuchung von terrestrischen und extraterrestrischen Mineralien
Biophotonik und photonische Gesundheitstechnologien
Ableitung von Struktur-Eigenschafts- und Struktur-Dynamik-Beziehungen
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ßerst wichtig in der Medizin zur schnellen und verlässli-
chen Diagnose von Infektionskrankheiten sowie für die
Lebensmittel-, pharmazeutische und chemische Industrie.
Das Verfahren der Raman-spektroskopischen Identifizie-
rung von Mikroorganismen wurde vor kurzem kommerzia-
lisiert und in ein automatisiertes Messsystem, den Bio-
Partikel Explorer, überführt. Die Anwendung der Raman-
Spektroskopie als
Point-of-Care
-Test erfordert innovative
Probennahme-Ansätze, welche die Möglichkeit bieten
kleinste Probenvolumina zu handhaben und Probenvorbe-
Abb. 1. Die Raman-
Spektroskopie erlaubt einen
kultivierungsfreien Ansatz
zur Identifizierung von
Pathogenen in
Patientenproben. Hierfür
müssen zunächst die
Mikroorganismen
zerstörungsfrei isoliert
werden, um sie an-
schließend mittels Raman-
Mikroskopie analysieren zu
können. Durch eine
chemometrische Analyse
kann abschließend eine
Identifizierung in < 3 h
erzielt werden.
Grafik: IPC
Kultivierungsfreie Identifizierung von Pathogenen