Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einzelnen Partikeln auf der Spur

13.03.2009
Elektrochemische Methode verfolgt die Bewegung einzelner Mikropartikel in Raum und Zeit

Viele Bakterien sind in der Lage, per Geißelantrieb durch eine Flüssigkeit zu "schwimmen".

Manche Bakterien folgen dabei Lockstoffen, fliehen vor Schadstoffen, andere richten sich nach dem Licht, der Schwerkraft oder magnetischen Feldern. Derartige Prozesse können eine Rolle bei Infektionen spielen. Ein schwimmendes Bakterium zu verfolgen, ohne dabei seine Bewegung zu beeinflussen, ist eine Herausforderung.

Auch in der Nanotechnologie sind Forscher daran interessiert, die Bewegungen von Partikeln zu bestimmen, beispielsweise bei der Entwicklung von Nanomotoren. Ein Team der Universitäten von Oxford und Cambridge hat nun eine neue elektrochemische Methode entwickelt, um Mikro-Objekte auf ihrem Weg durch eine Flüssigkeit zu lokalisieren. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, konnten die Wissenschaftler um Richard G. Compton mit einer Anordnung von Mikroelektroden die zweidimensionale Bewegung einer einzelnen winzigen Basalt-Kugel in Raum und Zeit verfolgen.

Der neue Ansatz der britschen Forscher basiert auf einer einfachen Anordnung von vier winzigen Elektroden (150×150 µm) am Boden einer kleinen Zelle, die einzeln ansprechbar sind. Um zu zeigen, dass das Konzept funktioniert, führten sie Versuche mit einer Basaltkugel mit einem Durchmesser von etwa 330 µm durch. Das magnetische Basaltkügelchen bewegten sie mit einem Magneten unterhalb des Zellenbodens, der mit einem Schrittmotor über eine Schraube bewegt wurde.

In der Zelle ist eine Lösung mit einer elektroaktiven Verbindung. Kommt das Kügelchen in die Nähe einer der Mikroelektroden, ist sie den Molekülen dieser Verbindung auf ihrem Weg zur Elektrode im Weg. Diese Störung des Diffusionsfeldes ändert die Stromantwort der Elektrode auf eine angelegte Spannung. Die Anwesenheit der Kugel macht sich bis zu einer Entfernung von 0,5 mm von der Elektrode bemerkbar. Die Kugel wurde in viele verschiedene Positionen gebracht und die jeweiligen Stromkurven der einzelnen Eletroden aufgezeichnet. Parallel dokumentierten die Forscher die entsprechenden Kugelpositionen durch Videoaufnahmen. Das Messverfahren lässt sich auf diese Weise kalibrieren, so dass die Position der Kugel anhand der Stromkurven der Elektroden lokalisiert werden kann.

Die Forscher wollen nun den Maßstab weiter verkleinern. Sie arbeiten an Elektrodenanordnungen für eine räumliche Auflösung auf der Submikrometerskala, mit der sich dann auch deutlich kleinere Partikel mit Submikrosekunden-Auflösung verfolgen lassen sollen.

Angewandte Chemie: Presseinfo 10/2009

Autor: Richard G. Compton, University of Oxford (UK), http://compton.chem.ox.ac.uk/contact/contact.htm

Angewandte Chemie 2009, 121, No. 13, 2412-2414, doi: 10.1002/ange.200805428

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://compton.chem.ox.ac.uk/contact/contact.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics