Oberlander, Elina: Raman-Spektroskopie in Biomedizin und an nahfeldgekoppelten Nanosystemen. 2016
Inhalt
- 1 Einleitung 1
- 2 Theoretische Grundlagen 5
- 3 Experimentelle und mathematische Methoden 33
- 4 Ergebnisse 67
- 5 Zusammenfassung und Ausblick 184
- 6 Danksagung 188
- 7 Literaturverzeichnis 189
- 1 Einleitung
- 2 Theoretische Grundlagen
- 2.1 Historisches
- 2.2 Licht-Materie-Wechselwirkung
- 2.2.1 Atom-Licht-Wechselwirkung
- 2.2.2 Molekül-Licht-Wechselwirkung
- 2.2.3 Fluoreszenz als Störmechanismus in der spontanen Raman-Spektroskopie
- 2.3 Der harmonische Oszillator als Modell für die Schwingung eines zweiatomigen Moleküls
- 2.4 Beschreibung der Raman-Streuung mit Hilfe der Polarisierbarkeit eines Moleküls
- 3 Experimentelle und mathematische Methoden
- 3.1 Optomechanischer Aufbau zur spontanen Raman-Spektroskopie
- 3.2 Möglichkeiten multispektraler Analyse
- 3.3 Unterschiede zwischen verschiedenen Trägermaterialien für die spontane Raman-Spektroskopie
- 3.4 Mathematische Methoden der Datendarstellung
- 4 Ergebnisse
- 4.1 Identifizierung von Atherosklerose-Markern in humanen Aorta-Gewebeschnitten
- 4.1.1 Motivation
- 4.1.2 Aufbau von Arterien und Entstehungsmechanismus der Atherosklerose
- 4.1.3 Etablierte Diagnostikmethoden zur Charakterisierung von atherosklerotischen Plaques
- 4.1.4 Probenpräparation
- 4.1.5 Probencharakterisierung mit Lichtmikroskopie und histologischer Färbung
- 4.1.6 Gewebecharakterisierung mittels Raman-Spektroskopie
- 4.1.7 Zusammenfassung und Ausblick
- 4.2 Untersuchung der Zusammensetzung von lipidreichen Kompartimenten in Mikroalgen
- 4.2.1 Motivation
- 4.2.2 Lipidakkumulation in Monoraphidium neglectum
- 4.2.3 Probenpräparation
- 4.2.4 Probencharakterisierung
- 4.2.5 Spontane Raman-Spektroskopie an einzelnen Mikroalgen
- 4.2.6 Zusammenfassung und Ausblick
- 4.3 Verstärkung des Raman-Signals von Nanofilmen in einer optischen Nanokavität
- 4.3.1 Motivation
- 4.3.2 Geometrie der Nanokavität
- 4.3.3 Proof-of-Principle der Signalverstärkung in der Nanokavität
- 4.3.4 Anwendung der Nanokavität für die Untersuchung von Raman-aktiven dünnen Schichten
- 4.3.5 Zusammenfassung und Ausblick
- 4.4 Wellenlängenabhängigkeit der oberflächenverstärkten Raman-Streuung an Nanopartikel-Dimeren
- 4.4.1 Motivation
- 4.4.2 SERS-Grundlagen und Bestimmung des SERS-Verstärkungsfaktors
- 4.4.3 Probenpräparation und Charakterisierung
- 4.4.4 Oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie
- 4.4.5 Simulation der Absorptionsspektren und Nahfeldverteilungen im resonanten und nicht-resonanten Fall
- 4.4.6 Bestimmung des SERS-Verstärkungsfaktors für Dimere
- 4.4.7 Zusammenfassung und Ausblick
- 5 Zusammenfassung und Ausblick
- 6 Danksagung
- 7 Literaturverzeichnis