Raman-Differenzspektroskopie mit zwei verschiedenen Anregungswellenlängen zur untergrundfreien und bildgebenden Untersuchung von biologischen Proben

Mit Hilfe der Raman-Spektroskopie ist es möglich, Informationen über die chemische Zusammensetzung einer Probe zu erhalten, ohne diese zu beschädigen oder im Vorfeld zu markieren. Daher findet die Raman-Spektroskopie immer häufiger Anwendung für die Untersuchung komplexer biologischer Proben wie Zellen, Bakterien und Gewebe. Dabei kann es zur Anregung von Autofluoreszenz in niedrig konzentrierten Substanzen und Chromophoren wie Hämabbauprodukten kommen, welche einen hohen spektralen Untergrund im Raman-Spektrum erzeugt und so zu einer Maskierung der Raman-Banden führen kann. Der Schwerpunkt dieser Dissertation ist die Verwendung der instrumentellen Basislinienkorrekturmethode SERDS (engl. shifted excitation Raman difference spectroscopy) für die Untersuchung von biologischen Proben. Bei dieser Methode werden am gleichen Messpunkt zwei Raman-Spektren mit zwei verschiedenen Anregungswellenlängen gemessen und diese voneinander subtrahiert. Das daraus resultierende SERDS-Spektrum ist idealerweise ein untergrundfreies Differenzspektrum, das der ersten Ableitung eines Raman-Spektrums sehr ähnlich ist. Ziel dieser Dissertation war die Evaluierung und Optimierung der SERDS-Methode und der SERDS-Bildgebung an biologischen Proben. Um die Aufnahme eines SERDS-Bildes zu beschleunigen und den Untergrund zu minimieren, wurde erstmalig die Weitfeld-SERDS-Bildgebung mittels der interlaced nod and shuffle Technik, eine Technik aus der Astrophysik, unter Verwendung sehr schnell wechselnder Laserwellenlängen verwendet.