Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Strukturen kristallklar darstellen

06.07.2005


Das Wissen zu dreidimensionalen Strukturen wichtiger Makromoleküle wie beispielsweise Proteine ist in der biologischen Forschung von wesentlicher Bedeutung. Die Röntgen-Kristallographie liefert die Struktur vieler solcher Moleküle, da bei den am Prozess beteiligten Röntgen-Detektoren Fortschritte erzielt werden.


Kristallstrukturen werden durch Röntgen-Beugungsverfahren bestimmt. Wenn ein Röntgenstrahl auf ein kristallines Gitter trifft, wird der Strahl gemäß der atomaren Struktur des Gitters zerstreut. Die Produktion von Röntgenstrahlen für dieses Verfahren hat sich durch die Entwicklung des Synchrotrons bedeutend verbessert. Ein Synchrotron ist ein ringförmiger Teilchenbeschleuniger, der elektrische Felder zur Beschleuigung der geladenen Teilchen nutzt und Magnetfelder einsetzt, um diese in eine ringförmige Bahn zur Erzeugung von Röntgenstrahlen zu leiten. Wenn diese zerstreut werden, ist ein adäquates Erkennungssystem erforderlich.

Röntgenstrahlen-Detektoren haben sich von geräuschvollen fotografischen Filmen in schnelle, automatische ladungsgekoppelte Bauelemente (Charge-Coupled Devices - CCD) entwickelt. Man fand jedoch heraus, dass Fotoleiter selbst den CCD bedeutend überlegen sind. Unter Einsatz des Fotoleiters Selenium wurde ein Röntgenstrahlen-Detektor entwickelt, der auf der direkten Umwandlung von Röntgenstrahlen in Ladungen basiert. Bei den Fotoleitern handelt es sich um Halbleiter.Im Dunkeln sind diese Materialien Isolatoren, unter Lichteinfluss werden sie allerdings tatsächlich zu elektrischen Leitern.


Wenn Licht- oder Röntgenphotonen absorbiert werden, stimuliert die Energie des eintreffenden Photons die Elektronen im Fotoleiter bis zu einem Zustand, der auch als Leitungsband bezeichnet wird. In der Gegenwart eines elektrischen Feldes bewegen sich die Elektronen im Leitungsband entlang der elektrischen Feldlinien.So können die freigegebenen Ladungen durch die Absorption von Licht oder Röntgenstrahlen gesammelt werden, indem eine Spannung auf einen Teil des fotoleitenden Materials gelegt wird. Die Ladungssammlung reproduziert das Röntgenbild.

Die Eigenschaften des Detektors haben sich als außergewöhnlich erwiesen. Der Lärm ist minimal und die Sensitivität ist hoch. Er ist extreme effizient und man geht davon aus, dass er die Bestimmung umfangreicher Strukturen in Rekordzeit ermöglichen wird. Der Detektor kann in Forschungsinstituten, die mit Synchrotronen arbeiten, aber auch in privaten Laboratorien eingesetzt werden und könnte sich als leistungsstarkes Tool zur Erklärung von Strukturen erweisen.

Dr. Jules Hendrix | ctm
Weitere Informationen:
http://www.marresearch.com/

Weitere Berichte zu: Elektron Leitungsband Röntgenstrahl Synchrotron

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Proteintransport - Stau in der Zelle
24.03.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise