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 Zebras: Immer der Erinnerung nach
24.05.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Wichtiges Regulator-Gen für die Bildung der Herzklappen entdeckt
24.05.2017 | Universität Basel

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: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten