Einzelmolekülspektroskopie
von Dr. Carsten Dosche

Die Einzelmolekülspektroskopie hat sich in den letzten 15 Jahren als wichtiges Hilfsmittel in Chemie und Biologie entwickelt. Verschiedene Methoden der Superauflösenden Mikroskopie, für deren Entwicklung 2014 der Nobelpreis für Chemie verliehen wurde, beruhen auf Einzelmolekülspektroskopie.

Im Unterschied zu anderen spektroskopischen Methoden, bei denen eigentlich immer gemittelt über eine große Anzahl von Molekülen gemessen wird, lassen sich mit Hilfe der Einzelmolekülspektroskopie Subpopulationen von Molekülen unterscheiden. Zu den Einsatzmöglichkeiten zählen Abstandsmessungen in Proteinen, Größenbestimmungen von Kolloiden (z.B. Nanopartikel und Mizellen) sowie Messung der Kinetik photo- oder elektrochemischer Reaktionen im ns bis ms-Bereich.

Die für Einzelmolekülspektroskopie notwendige experimentelle Ausrüstung erlaubt noch weitergehende Messungen wie zeitaufgelöste Fluoreszenzspektroskopie,  Fluoreszenzanisotropie und Spektroelektrochemie. Dies wird in laufenden Projekten ausgenutzt um die Bildung und räumliche Verteilung elektrochemisch erzeugter Reaktionsprodukte zu verfolgen.