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 Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie