Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kann man einzelne Moleküle sehen?

27.04.2005


Einzelmolekülspektroskopie steht im Mittelpunkt der diesjährigen ’Bunsentagung’ in Frankfurt


Methodische Entwicklungen der letzten zwei Jahrzehnte erlauben es, einzelne Atome, Moleküle oder allgemein Teilchen mit Dimensionen im Bereich weniger Nanometer (millionstel Millimeter) einzufangen, abzubilden, zu identifizieren, zu zählen, zu manipulieren, zu modifizieren, zu schalten, zu verfolgen und vieles mehr.

Die Einzelmolekülspektroskopie steht im Mittelpunkt der Jahreshauptversammlung der Deutschen Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie, die vom 5. bis 7. Mai auf dem Campus Westend stattfindet.


Die ’Bunsentagung’ als wichtigste internationale Tagung für Physikalische Chemie im deutschsprachigen Raum führt über 600 Wissenschaftler aus Universitäten und der Industrie zusammen, um über diese Thematik zu diskutieren und sich zu informieren. In ganz Europa findet keine größere Fach-Tagung auf diesem Gebiet statt.

Welche Vorteile bringt die Betrachtung einzelner Moleküle? Ein wichtiges Charakteristikum eines jeden Einzelmolekül-Experiments ist die Vermeidung der Mittelung über viele Teilchen wie es sonst geschieht. Durch den Blick auf einzelne Mitglieder einer typischerweise heterogenen Teilchengruppe werden die Verteilungen physikalischer Eigenschaften zugänglich und nicht nur deren Mittelwerte, die weniger Information enthalten. Zudem werden physikalische Effekte sichtbar, die bei der Mittelung verborgen bleiben. Dies wäre vergleichbar zum einen mit Aussagen gemittelt über das chinesische Volk, bei denen individuelle Unterschiede keine Rolle spielen und zum andern mit Aussagen über einzelne Chinesen, bei denen die individuellen Eigenschaften, Traditionen, Größen etc. untersucht würden.

Im letzten Jahrzehnt hat die optische Einzelmolekülspektroskopie mit Hilfe von Lasern in vielen Bereichen der Physik, Chemie und Biologie Einzug gehalten. In den letzten Jahren sind biologische Makromoleküle, die aufgrund ihrer komplexen Struktur oft große Unterschiede aufweisen, ein bevorzugtes Objekt einzelmolekülspektroskopischer Untersuchungen geworden. Hier wurde eine Vielzahl von Ergebnissen erzielt, so zur Faltung von Biomolekülen, deren Flexibilität Grundlage der Komplexität und morphologischen Variabilität der lebenden Natur sind, zur Wechselwirkung von Eiweißstoffen mit ihren ’chemischen Bauplänen’ d.h. dem DNA-Molekül, zur Übertragung von chemischen und neuronalen Signalen, durch die die äußerst komplexe Biochemie von Lebewesen gesteuert wird.

Viele neuere Arbeiten verwenden die Methode der Einzelmolekülspektroskopie auch für die Nanotechnologie, die es gegenüber der jetzigen Mikrotechnologie mit hundert- bis tausendmal kleineren Objekten zu tun hat, so z.B. mit Nanoteilchen und Nanoröhren etc. Dabei sind neben grundlagen- auch vor allem materialwissenschaftliche Aspekte von Bedeutung. Beispiele sind futuristisch anmutende Materialien wie selbstheilende oder superkratzfesten Lacke - Kratzer verschwinden von selbst oder können erst gar nicht entstehen - selbstreinigende Oberflächen - Stichwort Lotusblumeneffekt - nanotechnologische Beschichtungssysteme zum Korrosionsschutz, Sonnenschutzcremes mit extrem hohem Lichtschutzfaktor oder Nanoteilchen in der Medizin, die als selektive Arznei-Shuttle funktionieren.

Mit der Einzelmolekül-Betrachtung hat der Chemiker das Ende der ihn tangierenden Größenskala erreicht. Das Verständnis der Natur in dieser Dimension steht im Blickfeld der ’Bunsentagung 2005’ in Frankfurt.

Dr. Ralf Breyer | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-frankfurt.de
http://www.Bunsentagung.uni-frankfurt.de

Weitere Berichte zu: Einzelmolekülspektroskopie Molekül Nanoteilchen Teilchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Was nach der Befruchtung im Zellkern passiert
06.12.2016 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Forscher vergleichen Biodiversitätstrends mit dem Aktienmarkt
06.12.2016 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was nach der Befruchtung im Zellkern passiert

06.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Tempo-Daten für das „Navi“ im Kopf

06.12.2016 | Medizin Gesundheit

Patienten-Monitoring in der eigenen Wohnung − Sensorenanzug für Schlaganfallpatienten

06.12.2016 | Medizintechnik