Heugen, Udo

Aufbau des THz-p-Germanium-Laser Spektrometers zur Bestimmung des Einflusses von Sacchariden auf die Wasserdynamiken im Sub-Pikosekunden Bereich

Mit dem THz-p-Germanium-Laser Spektrometer wird der Einfluss von Disacchariden und Monosacchariden auf die Umbildungsdynamiken des Wasserstoffbrückennetzwerkes von Wasser in Zeitskalen von 0,35 - 0,45 ps direkt beobachtet. Diese haben ihre Absorptionen bei der Frequenz der benutzten elektromagnetischen Strahlung von 2,3 - 2,9 THz. Damit ist es möglich den Einfluss eines gelösten Stoffes auf weit entfernte Wassermoleküle zu messen: Für die Disaccharide Trehalose und Laktose wurde ein dynamischer Hydrationsradius von 5,23 (± 0,65) Å, 6,0 (± 1,3) Å gemessen; für das Monosaccharid Glukose wurde ein Radius von 3,2 (± 1,3) Å bestimmt. Laktose und Trehalose treten in Lebewesen als wirksame Bioprotektoren auf, Glukose nicht. Es wird spekuliert, dass der zugrunde liegende molekulare Mechanismus auf die langreichweitigen Beeinflussungen der Wasserdynamik zurückgeführt werden kann.

New p-Ge THz laser spectrometer for the study of solutions : THz absorption spectroscopy of Water / U. Heugen [u.a.]
In: Review of scientific instrumentes, Bd. 76.2005, H. 6

Solute-induced retardation of water dynamics probed directly by terahertz spectroscopy / U. Heugen [u.a.]
In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Bd. 103.2006, H. 33

An extended dynamical solvation shell around proteins / U. Heugen [u.a.]
In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Bd. 104.2007, H. 52