Anzeige
Many bacteria are able to “swim” through liquids by means of a flagellum. When doing this, some bacteria follow attractants, some flee from harmful substances, and others align themselves using light, gravity, or magnetic fields.
These processes may also play a role in infections. Following a swimming bacterium without influencing its motion is difficult. Nanotechnology researchers are also interested in determining the motion of nanoparticles, which would be useful for the development of nanomotors, for example.
A team from the Universities of Oxford and Cambridge (UK) has now developed a new, electrochemical method for locating microscale objects as they move through a liquid. As they report in the journal Angewandte Chemie, researchers led by Richard G. Compton were able to use an array of microelectrodes to follow the two-dimensional motion of a tiny, individual basalt sphere in space and time.
The British researchers’ new process is based on a simple arrangement of four tiny electrodes (150×150 µm) at the bottom of a small cell. Each electrode can be addressed individually. In order to demonstrate that their approach works, the researchers carried out experiments with a basalt sphere with a diameter of about 330 µm. They used a magnet underneath the base of the cell to move the magnetic basalt sphere. The magnet was positioned by means of a stepper motor.
Inside the cell is a solution containing an electroactive compound. When the sphere comes close to one of the microelectrodes, it gets in the way of the molecules of this compound, which are trying to get to the electrode. This disruption of the diffusion field changes the current response of the electrode. The presence of the sphere is detectable up to a distance of 0.5 mm from the electrode.
The sphere was put into many different positions and the corresponding current response curves of the electrodes were recorded. At the same time, the researchers documented the corresponding positions of the spheres with video. This allowed them to calibrate their measurements so that the position of the spheres could be determined by means of the current response curves of the electrodes.
The researchers would now like to reduce the scale of their technique. They are developing electrode arrays for a spatial resolution at the submicrometer level, which would also allow them to follow significantly smaller particles with sub-microsecond resolution.
Author: Richard G. Compton, University of Oxford (UK), http://compton.chem.ox.ac.uk/contact/contact.htm
Title: A Method for the Positioning and Tracking of Small Moving Particles
Angewandte Chemie International Edition 2009, 48, No. 13, 2376–2378, doi: 10.1002/anie.200805428
Richard G. Compton | Quelle: Angewandte Chemie
Weitere Informationen: pressroom.angewandte.org
compton.chem.ox.ac.uk/contact/contact.htm
Weitere Berichte zu: Angewandte Chemie > bacteria > basalt sphere in space > Electrochemical technique > magnetic basalt sphere > magnetic field > microelectrodes > nanoparticles > Tracking
Stem-cell-growing surface enables bone repair
24.05.2012 | University of Michigan
Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit
24.05.2012 | Institut für Photonische Technologien
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, ...
Die Quantenphysik beschreibt physikalische Vorgänge in Festkörpern und anderen Vielteilchensystemen auch mit Hilfe von Quasiteilchen.
Innsbrucker Physikern um Rudolf Grimm ist es nun erstmals gelungen, ein neues Quasiteilchen - ein repulsives Polaron - in einem Quantengas experimentell zu erzeugen. Die Forscher berichten darüber in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.
Ultrakalte Quantengase sind ein ideales Experimentierfeld, um physikalische Phänomene in Festkörpern zu simulieren. Unter streng kontrollierten Bedingungen ...
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Anzeige
Anzeige

Energieversorger vor dem Umbruch
24.05.2012 | Studien Analysen
Stem-cell-growing surface enables bone repair
24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit
24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
NieKE Themenforum: Ökonomie - Tierschutz - Lebensmittelsicherheit
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Nachhaltigkeit in der Schifffahrt: Werte vs. Wertschöpfung
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Wissenschaft und Öffentlichkeit
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten