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 Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten