Quantum Dynamics and Contol of Elementary Processes in DNA constituents and Photosensitizers

我们与实验合作伙伴共同开发了DNA片段和光敏分析相关的量子动力学生物学系统，并进行了韦尔登。我们韦尔登利用量子化学方法和量子动力学方法研究了超绝热非物理和光化学动力学。本研究旨在解决两个生物学问题：a）在DNA-Fehlpaarungen/ScG 07 a、ScG 07 b、ScG 07 c/ wollen的DNA-Fehlpaarungen/ScG 07 c/ wollen的核动力学、光稳定性和最终控制DNA-Fragmenten的断裂; B）在K. Heyne（柏林自由大学）研究了利用韦尔登的光敏剂对新加坡人的反应机制，并与Ziel合作，在光动力学治疗中采用了一种最佳的方法，并与大规模的光脉冲治疗相结合。在Beiden Fällen spielen nichtadiabatische Effekte eine wichtige Rolle，weswegen eine besondere Aufmerksamkeit auf die Simulation and eventuelle Kontrolle der Kerndynamik unter Berücksichtigung von nichtadiabatischen Effekten gelegt wird.

Zusammen mit den experimentellen Partnern soll die Quantendynamik biologisch relevanter Systeme wie DNA-Fragmente und Photosensitizern analysiert und nach Möglichkeit kontrolliert werden. Dabei werden Prozesse wie die ultraschnelle nichtadiabatische photophysikalische und photochemische Dynamik untersucht, mit Hilfe von aktuellen Methoden der Quantenchemie als auch der Quantendynamik. Insbesondere soll hierbei das Augenmerk auf zwei biologische Probleme gelegt werden: a) in Anknüpfung an unsere Untersuchungen zur DNA-Fehlpaarungen /ScG07a,ScG07b,ScG07c/ wollen wir die Kerndynamik, Photostabilität und eventuell die Kontrollierbarkeit von DNA-Fragmenten untersuchen sowie b) in Zusammenarbeit mit K. Heyne (Freie Universität Berlin) sollen die Reaktionsmechanismen der Singlettsauerstofferzeugung aus Photosensitizern untersucht werden, mit dem Ziel, den in der Photodynamischen Therapie zum Einsatz kommenden Prozess zu optimieren, und zwar mit Hilfe von maßgeschneiderten Zweiphotonenlaserpulsen. In beiden Fällen spielen nichtadiabatische Effekte eine wichtige Rolle, weswegen eine besondere Aufmerksamkeit auf die Simulation und eventuelle Kontrolle der Kerndynamik unter Berücksichtigung von nichtadiabatischen Effekten gelegt wird.