Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tracking down smallest biomarkers

27.11.2012
PTB and Dectris have developed a vacuum-compatible X-ray detector that allows the size of low-contrast nano-objects to be determined.

Microvesicles are smallest cell elements which are present in all body fluids and are different, depending on whether a person is healthy or sick. This could contribute to detecting numerous diseases, such as, e.g., carcinomas, at an early stage, and to treating them more efficiently.


Small-angle X-ray scattering of a micro-vesicle sample (multilamellar liposomes) using the vacuum-compatible Pilatus detector, image recorded at a photon energy of 3 keV. The scattering pattern allows the dimensions of the nano-objects in the examined sample to be determined. (Fig.: PTB)

The problem is that the diameter of the relevant microvesicles generally lies below 100 nm, which makes them technically detectable, but their exact size and concentration hardly possible to determine. A new device is now to provide the metrological basis for these promising biomarkers.

The vacuum-compatible version of the Pilatus hybrid pixel detector for X-rays, which was developed by Dectris in cooperation with the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), now allows also the size of nano-particles - which, to date, have been difficult to characterize - to be determined using small-angle X-ray scattering at low photon energies. The detector can also be used for other X-ray-based techniques.

What makes this detector unique is the size of its total surface (17 cm × 18 cm) as well as the fact that it can be operated in vacuum. Operating the detector in vacuum drastically increases the sensitivity of the measuring facility, since the soft X-rays, which are scattered on the sample, are not absorbed by air molecules on their way towards the detector.

This device now allows, for example, experiments for size determination of nanoparticles to be carried out with small-angle X-ray scattering (SAXS) also at the absorption edges of the light elements calcium, sulphur, phosphor or silicon at photon energies below 5 keV with high dynamics and good spatial resolution.

For a few months, the new Pilatus X-ray detector has been used for some of PTB's own research projects. At the synchrotron radiation source BESSY II in Berlin-Adlershof, where PTB has been operating its own laboratory for 15 years, scientists are now using the new detector, for example, to establish the - urgently needed - metrological basis for the size determination of microvesicles.

A project carried out within the scope of the European Metrology Research Programme (EMRP) and with the significant participation of the Amsterdam Medical Center in the Netherlands is to contribute decisively to fully exploiting the potential of microvesicles for the early diagnosis of diseases

For further information about the detector, please visit:
http://www.ptb.de/cms/nc/en/fachabteilungen/abt7/news-7/single-view.html?tx_ttnews[tt_news]=5214&tx_ttnews[backPid]=85&cHash=2b2e374f28a2b5eea11d24c8d9193736
https://www.dectris.com/successstories/items/In-vacuum-P1M-PTB_SuccStory.html#In-vacuum-P1M-PTB_SuccStory

For further information about the characterization of microvesicles, please visit:
http://www.euramet.org/fileadmin/docs/EMRP/JRP/JRP_Summaries_2011/Health_
JRPs/HLT02_Publishable_JRP_Summary.pdf

Contact:

Michael Krumrey,
PTB Working Group 7.11 "X-ray Radiometry",
phone: +49 (0)30 3481-7110,
e-mail: michael.krumrey@ptb.de
(untill 3. December contact is only possible by e-mail)

Michael Krumrey | EurekAlert!
Further information:
http://www.ptb.de

More articles from Life Sciences:

nachricht Ambush in a petri dish
24.11.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Meadows beat out shrubs when it comes to storing carbon
23.11.2017 | Norwegian University of Science and Technology

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie