Contact

Head: Prof. Dr. Beate R├Âder

Humboldt-Universit├Ąt zu Berlin
Institut f├╝r Physik
AG Photobiophysik
Newtonstra├če 15
12489 Berlin

roeder@physik.hu-berlin.de

Phone: 030 - 2093 7625
Fax: 030 - 2093 7666

... map


contact webmaster

Our group

Bachelorarbeiten

Charakterisierung von Einbettungspolymeren von PV-Modulen mittels Lumineszenzspektroskopie

Im Rahmen des Verbundprojektes LAURA (Langlebige Qualit├Ątsmodule f├╝r PV-Systeme) in Zusammenarbeit mit der Solarworld Innovations GmbH sollen verschiedene Formulierungen des EVA-Einbettungspolymers f├╝r Solarmodule auf ihre Alterungseigenschaften untersucht werden. Dazu werden in der Arbeitsgruppe Photobiophysik verschiedene Methoden der Lumineszenzspektroskopie genutzt.

In dieser Arbeit sollen die:

  • Emissions-Anregungsspektren
  • Lumineszenzanisotropie
  • ortsaufgel├Âsten Lumineszenzspektren (konfokales 2D-Scanning)

in Glas/EVA/Glas-Modellen unter verschiedenen Alterungsbedingungen untersucht werden.

konfokal

Schema des konfokalen 2D-Lumineszenzmesskopfes

Kontakt:

Photophysikalische Charakterisierung potenzieller Photosensibilisatormolek├╝le

Thema f├╝r eine Bachelorarbeit

Im Rahmen eines Industrieprojektes sollen verschiedene Photosensibilisatoren untersucht und photophysikalisch charakterisiert werden. Hierbei stehen die Absorptionseigenschaften und die photosensibilisierte Generierung von Singulettsauerstoff in unterschiedlichen L├Âsungsmitteln im Mittelpunkt.

Beginn: sofort m├Âglich (April 2014).

Kontakt:

Laserpuls-Kontrolle von Energietransfer in molekularen Systemen gekoppelt an metallische Nanoteilchen

Die starke Polarisierbarkeit von metallischen Nanoteilchen ├╝ber die sogenannten Plasmon-Anregungen ihrer Elektronen f├╝hrt zu einer massiven Verst├Ąrkung von ├Ąusseren elektromagnetischen Feldern in der N├Ąhe der Nanoteilchen. Diese Feldverst├Ąrkung resultiert z.B. in einer drastischen Erh├Âhung der Photoabsorption von Molek├╝len.

Verschiedene ein- und zweidimensionale Molek├╝lkomplexe, welche sich in der N├Ąhe einzelner oder mehrer Nanoteilchen befinden, sollen bzgl. ihrer optischen Anregung und des resultierenden Energietransfers zwischen den angeregten Molek├╝len untersucht werden. Diesbez├╝gliche Simulationen sind von grossem Interesse hinsichtlich der Manipulation optischer Anregungen auf einer Nanometer-Skala.

Die Arbeit begleitet Untersuchungen, die im Rahmen des am Institut f├╝r Physik angesiedelten Sonderforschungsbereiches "Hybrid Inorganic/Organic Systems for Opto-Electronics" ausgef├╝hrt werden.

Kontakt:

Triplet-Exzitonen-Bildung ├╝ber Singulett-Exzitonen-Zerfall

Die Umsetzung eines absorbierten Photons in mehrere Elektron-Loch-Paare ist wesentlich f├╝r die Effizienzsteigerung von organischen Solarzellen. in diesem Zusammenhang fand im letzten Jahr der als ''singlet-fission'' bekannte Prozess grosse Aufmerksamkeit. Mit ''singlet-fission'' ist der Zerfall der Singulett-Anregung eines Molek├╝ls in die Triplett-Anregung von zwei Molek├╝len gemeint. Der Zerfall setzt voraus, dass die Energie des ersten angeregten Singlett-Zustandes doppelt so gross ist wie die des ersten Tripletzustandes. Das ist z.B bei Tetracen-Molek├╝len der Fall.

Verschiedene Details dieses Prozesse - auch im Hinblick auf die m├Âglichen Spinkonfigurationen - sollen auf der Basis eines parametrisierten Modells untersucht werden. Die Komplexit├Ąt der Fragestellung erlaubt eine Weiterf├╝hrung als Master-Arbeit

Kontakt:

Optimierung eines Messplatzes zur zeit- und spektral-aufgel├Âsten Messung von Singulettsauerstoff Phosphoreszenz

Flashph

Die Photodynamische Therapie ist eine mittlerweile etablierte Methode zur Bek├Ąmpfung von Hautkrankheiten und Tumoren. Entscheidende Rollen spielen dabei der Photosensibilisator, eine an sich nicht toxische Substanz, und der Sauerstoff, der sich in allen Zellen befindet. Wird der Photosensibilisator durch Licht angeregt, ├╝bertr├Ągt er seine Anregungsenergie an den Sauerstoff, der daraufhin von seinem Triplett-Grundzustand in den angeregten, sehr reaktiven (und damit toxischen) Singulettzustand ├╝bergeht.

Im diesem Kontext ist der direkte Nachweis von diesem Singulettsauerstoff ├╝ber seine Phosphoreszenz eine Grundlage unserer Forschung. Dieser Nachweis ist nicht nur durch die Wellenl├Ąnge von 1270nm herausfordernd, sondern auch durch die sehr geringe Effizienz von 10-5.

Im Rahmen einer vorherigen Bachelorarbeit wurde ein Messplatz zur zeit- und spektral-aufgel├Âsten Messung von Singulettsauerstoff Phosphoreszenz aufgebaut und erste Erprobungsmessungen durchgef├╝hrt. Dieser besteht aus einem Halbleiterdetektor, einem Monochromator, einem Laser zur Probenanregung und abbildender Optik. Im Zuge einer Bachelorarbeit soll an dem bestehenden Messplatz die Einkopplung des zu detektierenden Lichts in den Monochromator sowie die Abschirmung von St├Ârlicht optimiert werden. Au├čerdem soll eine LabView-basierte Software zur Messung und Steuerung des Messplatzes entwickelt werden.

Neben optischen und mechanischen Problemen, die zu l├Âsen sind, ist die Einarbeitung in eine neue Programmierplattform, LabView, und das Erstellen einer neuen Detektionssoftware auf dieser Plattform eine Herausforderung. Dabei gibt es Hilfestellung durch erfahrene LabView Programmierer der AG PBP.

Voraussetzung sind zum einen Interesse an experimenteller, technischer Arbeit und zum anderen Grundlegenden Kenntnisse einer beliebigen Programmiersprache und Interesse an dem Erlernen neuer Programmiersprachen.

Kontakt:

Triplet-Exzitonen-Bildung ├╝ber Singulett-Exzitonen-Zerfall

Die Umsetzung eines absorbierten Photons in mehrere Elektron-Loch-Paare ist wesentlich f├╝r die Effizienzsteigerung von organischen Solarzellen. in diesem Zusammenhang fand im letzten Jahr der als ''singlet-fission'' bekannte Prozess grosse Aufmerksamkeit. Mit ''singlet-fission'' ist der Zerfall der Singulett-Anregung eines Molek├╝ls in die Triplett-Anregung von zwei Molek├╝len gemeint. Der Zerfall setzt voraus, dass die Energie des ersten angeregten Singlett-Zustandes doppelt so gross ist wie die des ersten Tripletzustandes. Das ist z.B bei Tetracen-Molek├╝len der Fall.

Verschiedene Details dieses Prozesse - auch im Hinblick auf die m├Âglichen Spinkonfigurationen - sollen auf der Basis eines parametrisierten Modells untersucht werden. Die Komplexit├Ąt der Fragestellung erlaubt eine Weiterf├╝hrung als Master-Arbeit

Kontakt:

Singulettsauerstoffkinetiken unter physiologischen Bedingungen

Sauerstoff spielt eine zentrale Rolle im Energie- und Stoffwechselhaushalt des Lebens auf der Erde. Singulettsauerstoff ist die erste elektronisch angeregte Form des molekularen Sauerstoffs. Er ist eine der reaktiven Sauerstoffspezies und t an der Steuerung wichtiger biologischer Prozesse beteiligt, wirkt aber auch zytotoxisch und tr├Ągt zu Sonnenbrand und zahlreichen Alterungserscheinungen der Haut bei.

Flashph

Der Me├čplatz ist
modular aufgebaut, was die Erweiterung erleichtert

Medizinisch wird Singulettsauerstoff unter Nutzung des photodynamischen Effekts zur Behandlung verschiedener Krankheiten (unter anderem Krebs) genutzt.

Trotz weltweit st├Ąndig steigenden Interesses und wachsender Aktivit├Ąten auf dem Gebiet der Singulettsauerstoff-Forschung, k├Ânnen nur die wenigsten Forschergruppen Singulettsauerstoff direkt nachweisen, da die charakteristische Lumineszenz im Nahen Infrarot-Bereich liegt und extrem schwach ist. Die AG PBP ist weltweit f├╝hrend, was den spektroskopischen Nachweis kleinster Mengen Singulettsauerstoff angeht und will diese Position weiter ausbauen.

Informationen zu Singulettsauerstoffkinetik finden Sie z.B. hier

Im Gewebe herrschen normalerweise andere Verh├Ąltnisse, was Temperatur und Gasgemisch (37┬░C, 10% Sauerstoff, 5% Kohlendioxid) angeht, als im Labor. Dabei ist die Temperatur von besonderer Bedeutung, da die Sauerstoff-L├Âslichkeit in Wasser sehr stark von der Temperatur abh├Ąngt. Es soll ein Modul zu einem bestehenden (in der AG entwickelten) Messplatz angefertigt und erprobt werden, das eine Temperierung und gezielte Begasung der Proben erm├Âglicht.

Als erstes Beispiel soll die Temperaturabh├Ąngigkeit der Singulettsauerstoffkinetik in Wasser f├╝r bekannte Farbstoffe untersucht werden. Von besonderem Interesse ist, ob farbstoffunabh├Ąngige Trends nachgewiesen werden k├Ânnen, die zur Absch├Ątzung der lokalen Sauerstoffkonzentration aus der Lumineszenzkinetik genutzt werden k├Ânnen.

Interessenten melden sich bitte bei:

Bestimmung von Singulettsauerstoff-Referenzquantenausbeuten

Die Photodynamische Therapie ist eine etablierte Methode zur Behandlung von Hauterkrankungen und Tumoren. Eine entscheidende Rolle spielen dabei der Photosensibilisator, eine nicht toxische Substanz, und der Sauerstoff, der sich in allen Zellen befindet. Wird der Photosensibilisator durch Licht angeregt, ├╝bertr├Ągt er seine Anregungsenergie an den Sauerstoff, der daraufhin von seinem Triplett-Grundzustand in den angeregten, sehr reaktiven und damit toxischen Singulettzustand ├╝bergeht.

In diesem Kontext ist der direkte Nachweis von Singulettsauerstoff ├╝ber seine Phosphoreszenz ein wesentlicher Aspekt der Forschung in der AG PBP. Dieser Nachweis ist nicht nur durch die Wellenl├Ąnge von 1270nm herausfordernd, sondern auch durch die sehr geringe Effizienz von 10-5.

Flashph

Viele der in der Literatur zu findenden Singulettsauerstoff-Quantenausbeuten sind ├Ąlteren Datums, oftmals widerspr├╝chlich und zudem meist ausschlie├člich in organischen L├Âsungsmitteln bestimmt. Aus diesem Grund ist eine aktuelle, hochpr├Ązise Bestimmung der Quantenausbeuten von h├Ąufig verwendeten Photosensibilisatoren in homogenen und heterogenen Systemen (z.B. in Liposomen oder Mizellen als Modelle f├╝r zellul├Ąre Membranen oder Arzneimitteltransportsysteme) von allgemeinem Interesse.

Diese Daten sollten in einer bereits vorhandenen Datenbank, die auch noch ├╝berarbeitet werden kann, f├╝r die Arbeitsgruppe komfortabel abrufbar gemacht werden. Au├čerdem ist die Publikation der Daten geplant.

Die Arbeit ist als Bachelorarbeit mit Weiterf├╝hrung zur Masterarbeit durchf├╝hrbar.

Vorraussetzungen: Interesse an experimenteller Arbeit und Erfahrung oder Interesse an Datenauswertung und ÔÇôaufbereitung sind w├╝nschenswert.

Interessenten melden sich bitte bei: