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 Rochester scientists discover gene controlling genetic recombination rates
23.04.2018 | University of Rochester

nachricht One step closer to reality
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Metalle verbinden ohne Schweißen

23.04.2018 | HANNOVER MESSE

Revolutionär: Ein Algensaft deckt täglichen Vitamin-B12-Bedarf

23.04.2018 | Medizin Gesundheit

Wie zerfallen kleinste Bleiteilchen?

23.04.2018 | Physik Astronomie

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