Institute of Functional Interfaces

Dr. Manuela Wallesch

Lumineszierende Metallkomplexe als bildgebende Materialien in biologischen und medizinischen Anwendungen

Lumineszierende Metallkomplexe werden in einem breiten Anwendungsbereich von Materialwissenschaft (OLEDs, chemische Sensoren, Resonatoren in Lasern lichtemittierenden elektrochemischen Zellen) bis zur Biologie eingesetzt. Es werden innovative lumineszierende Metallkomplexe für die Bildgebung in biologischen Systemen entwickelt. Die verwendeten Metallkomplexe tragen einen Alkinsubstituent an einem ihrer Liganden. Wird eine Azidfunktionalität in ein Zellorganell eingeführt (z. B. ein Azidozucker in die Glycocalyx), kann eine Click-Reaktion zwischen dem Alkin des Metallkomplexes und dem Azid-substituiereten Zellorganell stattfinden. Entscheidend hierbei ist eine gute Löslichkeit der Metallkomplexe in biokompatiblen Medien (Wasser, Alkohole oder DMSO). Diese Methode besitzt eine Vielzahl von Vorteilen: Die Reaktionszeit für den Click-Prozess ist kurz. Die Metallkomplexe sind unter Beleuchtung stabil, zeigen eine große Stokes-Verschiebung und die Emissionsfarbe kann durch die Wahl der Liganden varriert werden.

Weich- und hartröntgenspektroskopische Methoden stellen ein wichtiges Werkzeug für die detaillierte Untersuchung der beschriebenen Komplexe dar. Die Kombination von verschiedenen spektroskopischen Methoden, die einen breiten Energiebereich abdecken, eröffnet die Möglichkeit, Informationen über die lokale molekulare (geometrische) Struktur und die lokale chemische und elektronische Umgebung der Komplexe zu erhalten.