Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit

24.05.2012
Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und bestimmte Krebsformen gehen auf eine fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen im Körper zurück.
Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist es erstmals gelungen, Proteinstrukturen auf sub-molekularer Ebene nachzuweisen und spektroskopisch zu analysieren. Ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheitsursachen.

„Bis heute hat man nicht genau verstanden, was die fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Alzheimer, eigentlich auslöst“, erläutert PD Dr. Volker Deckert, Leiter der Abteilung Nanoskopie am IPHT. Ihm und seinem Team ist es nun erstmals gelungen, die molekulare Struktur so genannter Amyloid-Fibrillen mit bisher unerreichter Genauigkeit zu untersuchen.

Tip Enhanced Raman Spectroscopy: Mittels feinster Spitzen Moleküle untersuchen. Foto: Döring/ IPHT

Dies erfordert im wahrsten Sinne des Wortes „Spitzentechnologie“. Denn mit herkömmlichen spektroskopischen Methoden kann man nicht in die Nanowelt vordringen. „Wir haben die Auflösung der am IPHT bereits gut etablierten Raman Spektroskopie stark erhöht, indem wir es mit einem Rasterkraft-Mikroskop kombinieren“, erklärt Deckert. Eine mit Laserlicht bestrahlte winzige Sonde funktioniert dabei wie die Nadel eines Plattenspielers: Sie fährt über die zu untersuchende Probe und analysiert diese, während sie gleichzeitig Informationen darüber liefert, an welcher Stelle sie sich gerade befindet.

Chemiker Deckert erreicht damit Auflösungen im Bereich von 2 Nanometern. (Zum Vergleich: Ein Haar ist fünfzigtausend Mal dicker als ein Nanometer). Auf diese Weise können die Forscher Änderungen in der Form und insbesondere der Oberfläche des Proteins direkt beobachten. „Die Reihenfolge der einzelnen Bausteine, aus denen sich ein Eiweiß zusammensetzt, ist gleich, egal, ob man ein richtig oder ein falsch gefaltetes Protein untersucht“, so Deckert. Der Grund für die fehlerhafte Faltung und damit der Auslöser der Krankheit muss also in der Art liegen, wie das Protein seine Form findet und schließlich mit andern Proteinen zusammenwächst – und das wollen wir so genau wie möglich untersuchen“.

Den Wissenschaftler treibt die Frage, wie weit kann man in die molekulare Struktur eindringen? Ein Ehrgeiz, der viel Anerkennung findet. So wurde Anfang des Jahres das Thema im renommierten Journal of Biophotonics nicht nur veröffentlicht, sondern auch gleich zur Titelstory erhoben. Im Februar konnten Deckert und seine Mitarbeiter aus der Hand des Thüringer Wissenschaftsministers den Forschungspreis des Freistaates entgegennehmen. Mitte Juni wird das IPHT dank Deckerts Arbeiten von einer gemeinsamen Initiative von Wirtschaft und Bundesregierung zum dritten Mal in Folge als „Ausgewählter Ort im Land der Ideen“ ausgezeichnet werden.

„Diese Anerkennung freut uns und spornt uns an, unseren Ansatz weiterzuverfolgen“, sagt Deckert, der 2009 aus Dortmund nach Jena kam. Das IPHT mit seiner interdisziplinäre Ausrichtung und den nur hier in dieser Form vorhandenen technologischen Möglichkeiten bietet ihm hervorragende Bedingungen für seine Forschung. „Die Kollegen hier verfügen über große Kompetenzen im Bereich der Mikro- und Nanostrukturierung, ohne die die Herstellung und Beschichtung der Spitzen nicht möglich wären“. In Zukunft will Deckert auch die Faserexpertise des Institutes nutzen: Glasfasern könnten als „Ministifte“ die bisherigen Spitzen ersetzen.

Ihr Ansprechpartner:
PD Dr. Volker Deckert
Abteilungsleiter Nanoskopie
Telefon +49 (0) 3641/ 206-113
Telefax +49 (0) 3641/ 206-099
volker.deckert@ipht-jena.de

Susanne Hellwage | IPHT
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Hochleistungs-Mais sind mehr Gene aktiv
19.01.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Warum es für Pflanzen gut sein kann auf Sex zu verzichten
19.01.2018 | Universität Wien

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: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie