"Very important paper" Heidelberger Forscher in der "Angewandten Chemie"

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 623 „Molekulare Katalyse“ (Sprecher Prof. Dr. Peter Hofmann) versucht das Team in Zusammenarbeit mit den Gruppen von Prof. R. Krämer und Dr. A. Mokhir (beide Anorganische Chemie), katalytische Reaktionen an Metallkomplexen mit Hilfe der Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie zu beobachten. Hierbei stehen die Forscher zunächst vor dem Problem, Metallkomplexe so zu präparieren, dass unterschiedliche Zustände einzelner Komplexe beobachtet werden können. In der Veröffentlichung beschreibt die Gruppe die Präparation eines Kupfer-Sensors, dessen Fluoreszenz durch Bindung eines Kupferions ausgeschaltet wird.

Der Sensor wurde an eine Glasoberfläche gekoppelt, um den zeitlichen Ablauf der Bildung und des Zerfalls eines einzelnen Kupferkomplexes mit Hilfe der Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie verfolgen zu können. Während im Ensemble mit zunehmender Kupfer-Konzentration die Fluoreszenz stetig abnimmt, beobachten die Autoren an einzelnen Kupferkomplexen den statistischen Übergang zwischen dunklen und hellen Zuständen, die sie direkt mit der Bildung oder dem Zerfall des Kupferkomplexes in Verbindung bringen konnten. Während die Dauer der hellen Zustände (freier Ligand ohne Kupfer) mit steigender Kupfer-Konzentration immer kürzer wird, bleibt die Dauer der dunklen Zustände (Ligand an Kupfer gebunden) bei steigender Kupfer-Konzentration konstant.

Durch statistische Auswertung der zeitlichen Abfolge und Dauer von hellen und dunklen Zuständen konnten sie erstmals die Kinetik der Bildung und des Zerfalls von Kupferkomplexen im thermodynamischen Gleichgewicht messen. Die Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie hat sich vor allem in den Bereichen der Molekularbiologie und der Biochemie zu einem wichtigen Werkzeug zur Beobachtung von Prozessen an Enzymen und Proteinkomplexen entwickelt, während sie im Bereich der klassischen Chemie bisher eine nur untergeordnete Rolle spielt.

Mit den nun aufgezeigten Methoden und der Ausnutzung photophysikalischer Prozesse demonstrieren die Heidelberger Forscher erstmals, dass auch homogene chemische Reaktionen der Beobachtung einzelner Moleküle zugänglich sind. Hiermit eröffnen sich im Bereich der homogenen chemischen Reaktionen, vor allem im Bereich der homogenen Katalyse, neue Perspektiven zur Beobachtung komplexer Reaktionsdynamiken, die bisher nur schwer zugänglich waren. Daher wurde die Veröffentlichung von den Gutachtern in der „Angewandten Chemie“ auch als „very important paper“ eingestuft. Darüber hinaus wurde der Publikation das Inside Cover gewidmet (S. 3157). Die Arbeiten wurden durch den SFB 623 (DGF) finanziell gefördert und durch die offenen Diskussionen innerhalb dieses Forscherverbundes wesentlich unterstützt.

Alexander Kiel, Janos Kovacs, Andriy Mokhir, Roland Krämer, Dirk-Peter Herten (2007), Direct Monitoring of Formation and Dissociation of Individual Metal Complexes by Single-Molecule Fluorescence Spectroscopy, Angewandte Chemie Intl. Ed., 23. April 2007, 46, 3363-3366. DOI: 10.1002/anie.200604965

Hier der vollständige Text der Publikation (551 KB): http://www.uni-heidelberg.de/presse/news07/2704vip.pdf

Rückfragen bitte an:
Dr. Dirk-Peter Herten
AG Wolfrum
Physikalisch-Chemisches Institut
Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 253
69120 Heidelberg
Tel. 06221 548466, Fax 544255
dirk-peter.herten@urz.uni-hd.de
Allgemeine Rückfragen von Journalisten auch an:
Dr. Michael Schwarz
Pressesprecher der Universität Heidelberg
Tel. 06221 542310, Fax 542317
michael.schwarz@rektorat.uni-heidelberg.de
Irene Thewalt
Tel. 06221 542311, Fax 542317
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Media Contact

Dr. Michael Schwarz idw

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Neues topologisches Metamaterial

… verstärkt Schallwellen exponentiell. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am niederländischen Forschungsinstitut AMOLF haben in einer internationalen Kollaboration ein neuartiges Metamaterial entwickelt, durch das sich Schallwellen auf völlig neue Art und Weise…

Astronomen entdecken starke Magnetfelder

… am Rand des zentralen schwarzen Lochs der Milchstraße. Ein neues Bild des Event Horizon Telescope (EHT) hat starke und geordnete Magnetfelder aufgespürt, die vom Rand des supermassereichen schwarzen Lochs…

Faktor für die Gehirnexpansion beim Menschen

Was unterscheidet uns Menschen von anderen Lebewesen? Der Schlüssel liegt im Neokortex, der äußeren Schicht des Gehirns. Diese Gehirnregion ermöglicht uns abstraktes Denken, Kunst und komplexe Sprache. Ein internationales Forschungsteam…

Partner & Förderer