Teadus

Katseliste ja teoreetiliste (sh raalieksperimendid) uuringute käigus selgitatakse fotosünteesi molekulaarprotsesse, fotosünteetiliste kromoproteiinide spektraalseid omadusi ning integraalsete membraanivalkude resistentsust välismõjude (eelkõige kõrgete rõhkude) suhtes. Nende uuringute kaugemaks eesmärgiks on bioloogiliste makromolekulide funktsioneerimise aluste ning bioloogilise keerukuse (biocomplexity) olemuse parem mõistmine koos selle uue teabe efektiivse rakendamisega molekulaarelektroonikas, meditsiinifüüsikas, biotehnoloogias ja -meditsiinis.

Uurimissuunad:

Fotosünteesi ülikiired molekulaarprotsessid

Fotosünteetiliste kromoproteiinide spektraalse peentimmimise mehhanismid

Biomolekulide selektiiv-spektroskoopia

Valkude mehaanika ja stabiilsus

Ainumolekulide biofüüsika

Uurimismeetodid ja katseseadmed:

Bioloogiliste süsteemide ja protsesside uurimisel kasutame erinevaid kaasaegseid laserspektroskoopia meetodeid (aeglahutusega fluorestsentsi spektroskoopiat lähi-infrapunast ultravioletini ps-ns ajaskaalas, spektraalsälkamist ja fluorestsentsiriba kitsenemis-spektroskoopiat ja kõrgrõhu spektroskoopiat), neutronhajumist ja neutronspektroskoopiat ning füüsikalist arvutimodelleerimist. Neutroneksperimendid viiakse läbi  Euroopa katseseadmetel, mis on kättesaadavad ekspertide poolt aktsepteeritud grantitaoluste alusel.

Töösolevad projektid:

1. IUT2-28, Biosüsteemide kvantergastuste uuring laias temperatuuride ja rõhkude vahemikus optilise spektroskoopia ja neutronite hajumise meetoditel, 1.01.2013−31.12.2018, Arvi Freiberg

2. MLTFY15158R, Rakumembraani assümmeetria ja kõveruse mõju membraanvalkude funktsioneerimisele ja terapeutiliste komponentide transpordile, 1.01.2016−31.12.2019, Arvi Freiberg

3. SLTKT16432T, Eesti osalemine ESS instrumentide kavandamisel, projekteerimisel ja ehitamisel ning rakendamisel teaduslikeks uuringuteks, 1.09.2015−31.08.2022, Enn Lust

4. Eesti-Pransuse Ühisprogram PARROT, Tervikmembraan-valkude struktuuri, funktsiooni ja dünaamika seoste uurimine kõrgrõhu neutronhajumise ja optilise
   spektroskoopia meetoditega, 2017-2018, Arvi Freiberg

5. DP150103137, Australian Research Council, Madala energiaga ergastatud seisundite roll päikese energia kinnipüüdmisel ja muundamisel biosüsteemides, 2014-2018, Arvi Freiberg, J. Reimers and E. Krauszc

Koostööpartnerid:

• Université Grenoble Alpes: Prof. Judith Peters
• University of Turku: Prof. Esa Tyystjärvi
• Arizona State University: Prof. Neal W. Woodbury, Prof. James Allen
• CEA-Saclay: Prof. Bruno Robert
• Vrije Universiteit Amsterdam: Prof. Rienk van Grondelle
• Johannes Gutenberg Universität Mainz: Prof. Harald Paulsen
• Lund University: Prof. Villy Sundström Prof. Tõnu Pullerits, Dr. Ivan Scheblykin
• Max-Planck-Institut für Bioanorganische Chemie, Mülheim: Prof. Alfred Holzwarth
• University of Sydney: Prof. Jeffrey R. Reimers
• Universität Bayreuth: Prof. Jürgen Köhler
• University of Sheffield: Prof. Neil Hunter
• Vilnius Institute of Physics: Dr. Gediminas Trinkunas
• Technische Universität Berlin: Prof. Thomas Friedrich, Dr. Franz-Josef Schmitt
• Humboldt-Universität zu Berlin: Prof. Athina Zouni
• Technische Universität München: Prof. Peter Müller-Buschbaum, Dr. Wiebke Lohstroh
• Lomonosov Moscow State University: Dr. Evgeny Maksimov