Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kleinsten Biomarkern auf der Spur

27.11.2012
PTB und Dectris entwickeln vakuumkompatiblen Röntgendetektor, mit dem sich die Größe kontrastarmer Nanoobjekte bestimmen lässt.

Mikrovesikel sind kleinste Zellbestandteile, die in allen Körperflüssigkeiten zu finden sind und die sich bei gesunden und kranken Menschen unterscheiden. Dadurch könnten mit ihrer Hilfe viele Krankheiten, wie zum Beispiel Karzinome, frühzeitig erkannt und effizienter behandelt werden.


Röntgenkleinwinkelstreuung einer Mikrovesikel -Probe (multilamellare Liposome), mit dem vakuumkompatiblen Pilatus-Detektor aufgenommen bei einer Photonenenergie von 3 keV. Aus dem Streumuster lassen sich die Dimensionen der Nanoobjekte in der untersuchten Probe bestimmen.

Abbildung: PTB

Das Problem ist: Der Durchmesser der relevanten Mikrovesikel liegt in der Regel unterhalb von 100 Nanometern, deshalb sind sie technisch zwar nachweisbar, doch genaue Größen und Konzentrationen sind bisher kaum zu bestimmen.

Die messtechnische Basis für diese vielversprechenden Biomarker soll nun mithilfe eines neuen Gerätes geschaffen werden. Mit der vakuumkompatiblen Version des Pilatus-Hybrid-Pixel-Detektors für Röntgenstrahlung, den die Firma Dectris gemeinsam mit der Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) entwickelt hat, können nun durch Röntgenkleinwinkelstreuung bei niedrigen Photonenenergien auch die Größen von Nanoteilchen bestimmt werden, die bisher schwer zu charakterisieren waren. Auch für weitere Röntgentechniken kann der Detektor eingesetzt werden.

Einmalig ist der Detektor durch seine große Gesamtfläche von 17 cm x 18 cm und den Betrieb im Vakuum. Letzteres erhöht drastisch die Empfindlichkeit der Messeinrichtung, da die eingestrahlte weiche Röntgenstrahlung, die an der Probe gestreut wird, auf dem Weg zum Detektor nicht durch Luftmoleküle absorbiert wird. Experimente zur Größenbestimmung von Nanopartikeln mit Röntgenkleinwinkelstreuung (Small-Angle X-ray Scattering, SAXS) lassen sich damit auch an den Absorptionskanten leichter Elemente wie Kalzium, Schwefel, Phosphor oder Silizium bei Photonenenergien unterhalb von 5 keV mit hoher Dynamik und guter Ortsauflösung durchführen.

Seit wenigen Monaten nutzt die PTB den neuen Pilatus-Röntgendetektor für eigene Forschungsprojekte. An der Synchrotron-Strahlungsquelle BESSY II in Berlin-Adlershof, wo die PTB bereits seit 15 Jahren ein eigenes Labor betreibt, setzen Wissenschaftler den neuen Detektor unter anderem ein, um das dringend benötigte messtechnische Fundament für die Größenbestimmung von Mikrovesikeln zu schaffen. Ein Projekt im Rahmen des Europäischen Metrologie-Forschungsprogramms EMRP, an dem das Amsterdam Medical Center in den Niederlanden maßgeblich beteiligt ist, soll entscheidend dazu beitragen, das Potenzial der Mikrovesikel zur Früherkennung von Krankheiten in Zukunft voll ausschöpfen zu können.
if/ptb

Weitere Informationen über den Detektor
• http://www.ptb.de/cms/fachabteilungen/abt7.html
• https://www.dectris.com/successstories/items/In-vacuum-P1M-PTB_SuccStory.html#In-vacuum-P1M-PTB_SuccStory

Weitere Informationen über die Charakterisierung von Mikrovesikeln
• http://www.ptb.de/cms/emrp/metrologische-charakterisierung-von-mikrovesikeln-aus-koerperfluessigkeiten-als-nicht-invasive-diagnostische-biomarker.html

Ansprechpartner
Michael Krumrey, PTB-Arbeitsgruppe 7.11 Röntgenradiometrie,
Tel. (030) 3481-7110, E-Mail: michael.krumrey@ptb.de

Imke Frischmuth | PTB
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pilz aus Europa tötet Millionen Fledermäuse in Nordamerika
27.05.2015 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Was Pflanzen zu Fleischfressern macht
27.05.2015 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Neue Perspektiven für das Laserstrahlschweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss

Das Fraunhofer IWS Dresden hat ein neues Verfahren zum Schweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss entwickelt und gemeinsam mit einem Industriepartner in die Serie überführt. Mit Hilfe brillanter Laserstrahlung und hochfrequenter Strahloszillation konnte erstmals eine Schweißverbindung erzeugt werden, die sich durch eine äußerst geringe Porenhäufigkeit im Schweißgut auszeichnet. Darüber hinaus ist der Bauteilverzug durch die konzentrierte, lokal begrenzte Wärmeeinbringung kaum noch messbar. Mit dem herkömmlichen Laserstrahlschweißen ist diese Qualität nicht realisierbar.

Wegen der hervorragenden Gießbarkeit und der Möglichkeit einer komplexen Formgebung wird Aluminium-Druckguss im Automobilbau vielfältig genutzt, insbesondere...

Im Focus: Advance in regenerative medicine

The only professorship in Germany to date, one master's programme, one laboratory with worldwide unique equipment and the corresponding research results: The University of Würzburg is leading in the field of biofabrication.

Paul Dalton is presently the only professor of biofabrication in Germany. About a year ago, the Australian researcher relocated to the Würzburg department for...

Im Focus: Eine Bremse gegen epileptische Anfälle in Nervenzellen

In jedem Augenblick werden an Billiarden Synapsen unseres Gehirns chemische Signale erzeugt, die einzelnen Nervenzellen feuern dabei bis zu 1000 mal in der Sekunde. Wie ihnen diese Höchstleistung gelingt ohne dabei epileptische Anfälle zu erzeugen, haben Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie in Berlin nun ein Stück weit aufgeklärt. Das Ergebnis könnte zu einem besseren Verständnis nicht nur der Epilepsie, sondern auch anderer neurologischer Erkrankungen wie der Alzheimerschen Krankheit beitragen.

Mit jedem elektrischen Impuls schüttet eine Nervenzelle Neurotransmitter in den synaptischen Spalt aus und trägt so das Signal weiter. Sie hält dafür einen...

Im Focus: Kieler Forschende bauen die kleinsten Maschinen der Welt

Die DFG stellt Millionenförderung für die Entwicklung neuartiger Medikamente und Materialien an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) bereit.

Großer Jubel an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU): Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute (Donnerstag, 21. Mai) bekannt gab,...

Im Focus: Basler Physiker entwickeln Methode zur effizienten Signalübertragung aus Nanobauteilen

Physiker haben eine innovative Methode entwickelt, die den effizienten Einsatz von Nanobauteilen in elektronische Schaltkreisen ermöglichen könnte. Sie entwickelten dazu eine Anordnung, bei der ein Nanobauteil mit zwei elektrischen Leitern verbunden ist. Diese bewirken eine hocheffiziente Auskopplung des elektrischen Signals. Die Wissenschaftler vom Departement Physik und dem Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel haben ihre Ergebnisse zusammen mit Kollegen der ETH Zürich in der Fachzeitschrift «Nature Communications» publiziert.

Elektronische Bauteile werden immer kleiner. In Forschungslabors werden bereits Bauelemente von wenigen Nanometern hergestellt, was ungefähr der Grösse von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Schweigen ist Silber, Diskutieren ist Gold

26.05.2015 | Veranstaltungen

Neue Werkstoffkonzepte für eine nachhaltige Mobilität

26.05.2015 | Veranstaltungen

TU Darmstadt: Gipfel der Verschlüsselung - CROSSING-Konferenz am 1. und 2. Juni in Darmstadt

22.05.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Auszeichnung auf dem Gebiet der Spektroskopie

27.05.2015 | Förderungen Preise

Neue Perspektiven für das Laserstrahlschweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss

27.05.2015 | Verfahrenstechnologie

Was Pflanzen zu Fleischfressern macht

27.05.2015 | Biowissenschaften Chemie