Mit der hochauflösenden Methode des spektralen Lochbrennens können Wechselwirkungen zwischen verwendeten Sondenmolekül und seiner lokalen Umgebung studiert werden. Stark- und Druckeffekt-Experimente wurden zur Bestimmung elektrostatischer und elastischer Eigenschaften des Sondenmoleküls bzw. seiner Umgebung durchgeführt. Durch die Verwendung aromatischer Aminosäuren als intrinsische Sonden können auch Proteine ohne eigenen Chromophor durch Lochbrennspektroskopie untersucht werden. An den beiden aromatischen Aminosäuren Phenylalanin und Tyrosin konnten erfolgreich Lochbrenn-Experimente ausgeführt werden. In dem kleinen Protein BPTI diente Tyrosin als intrinsische Sonde für Stark- und Druckeffekt-Messungen. Ein kovalent mit unterschiedlichen DNA-Molekülen verknüpfter Farbstoff wurde als optische Sonde benutzt, um mit Hilfe von spektralen Lochbrennen die komplexen Wechselwirkungen zwischen Sondenmolekül, spezifischer DNA-Sequenz und Lösungsmittel zu untersuchen.
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