Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Was passiert im Inneren von Molekülen?

13.11.2013
2 Millionen Euro vom Europäischen Forschungsrat für Experimentalphysiker der Universität Hamburg

Prof. Dr. Jochen Küpper, Institut für Experimentalphysik der Universität Hamburg und Center for Free-Electron Laser Science (CFEL), erhält vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) einen Consolidator Grant in Höhe von rund 2 Millionen Euro.


Mit speziell geformten Laserstrahlen und elektrischen Feldern kann die Bewegung komplexer Moleküle gezielt manipuliert werden. Foto: Niko Eckerskorn, Australian National University

Mit diesem neuen Instrument fördert der ERC erstmals herausragende junge Forscherinnen und Forscher, um sie als Talente an europäischen Hochschulen zu halten. Prof. Küpper bekommt die Mittel für sein Projekt „Controlling the Motion of Complex Molecules and Particles“ (COMOTION). Er wird damit ab Frühjahr 2014 Methoden entwickeln, um komplexe Moleküle und biologische Systeme (Proteine, Viren oder sogar kleine Zellen) gezielt in die Gasphase zu bringen, schockzugefrieren und dann mit Lasern sowie elektrischen Feldern zu transportieren und zu manipulieren. Ziel ist es, die Eigenschaften, die Struktur und Dynamik dieser komplexen Moleküle und biologischen Systeme zu erforschen.

Universitätspräsident Prof. Dr. Dieter Lenzen: „Ich gratuliere Prof. Küpper zu diesem großartigen Erfolg und ich freue mich sehr, dass er seine Arbeit an der Universität Hamburg fortsetzen wird. Für den Wissenschaftsstandort Deutschland sind Programme wie der ERC Consolidator Grant von fundamentaler Bedeutung, um der Abwanderung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern entgegen zu wirken und die Universitäten dabei zu unterstützen, hoch qualifizierten Talenten eine attraktive Perspektive zu bieten.“

Der Forschungsgegenstand von Prof. Küpper ist die Kontrolle komplexer Moleküle, den elementaren Bausteinen der Natur. Moleküle ändern ständig ihre Struktur, reagieren mit anderen Molekülen oder werden durch Strahlung oder Wärme zerstört. Dies alles passiert in unserem Körper, in der Umwelt und auch im Weltall. Die elementaren Prozesse dieser Moleküldynamik vollziehen sich in ultrakurzen Zeiträumen von Attosekunden (dem milliardsten Teil einer milliardstel Sekunde) und Femtosekunden (dem billiardsten Teil einer Sekunde). Um diese Prozesse darstellen und untersuchen zu können, wollen Küpper und sein Team neuartige Konzepte und Technologien für die Beeinflussung und Kontrolle der Bewegung komplexer Moleküle wie z. B. Aminosäuren oder Proteine, aber auch Viren, Nanoteilchen oder kleiner Zellen entwickeln. Die Forscherinnen und Forscher erzeugen dafür kalte molekulare Gase, indem sie die Moleküle kurzfristig auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (–271 °C) abkühlen. Dann lassen sich die Moleküle in der Gasphase mithilfe von elektrischen und elektromagnetischen Feldern gezielt beeinflussen und sortieren.

Diese sogenannten kontrollierten Molekülproben sollen dann mittels moderner Strahlungsquellen wie dem Europäischen Röntgenlaser XFEL in Hamburg gefilmt werden. Neben Antworten auf fundamentale physikalische Fragestellungen wie die nach den Grenzen der Quantenmechanik für große Objekte versprechen sich die Forscherinnen und Forscher von den Experimenten wertvolle Informationen für die Strukturbiologie und zum Verständnis der fundamentalen Prozesse des Lebens.

Jochen Küpper ist seit 2010 Professor für Experimentalphysik an der Universität Hamburg. Er wurde im Jahr 2000 an der Universität Düsseldorf promoviert und forschte als Postdoktorand an der Universität North Carolina/USA und am FOM Institut für Plasmaphysik „Rijnhuizen“/Niederlande. 2003 wurde er Gruppenleiter am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin. Er erhielt zahlreiche Auszeichnungen, u. a. das Feodor-Lynen-Stipendium der Alexander von Humboldt Stiftung und den Nernst-Haber-Bodenstein-Preis der Deutschen Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie. Küpper ist außerdem an den Forschungsaktivitäten im Bundesexzellencluster „The Hamburg Centre für Ultrafast Imaging“ (CUI) beteiligt.

Über das CFEL

Das Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) auf dem Forschungscampus Hamburg-Bahrenfeld ist eine Kooperation des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY, der Max-Planck-Gesellschaft und der Universität Hamburg. Es beschäftigt sich mit der Forschung an sogenannten Freie-Elektronen-Lasern (FEL). Diese neuartigen Lichtquellen auf der Basis von linearen Teilchenbeschleunigern ermöglichen es, die Natur auf der Skala einzelner Moleküle und Atome live zu beobachten.

Für Rückfragen:

Prof. Dr. Jürgen Küpper
Universität Hamburg
Fachbereich Physik
Controlled Molecule Imaging Group
Center for Free-Electron Laser Science (CFEL)
Center for Ultrafast Imaging (CUI)
DESY
Tel.: 040 8998-6330 oder -5798
E-Mail: jochen.kuepper@cfel.de
Internet: http://desy.cfel.de/cid/cmi

Birgit Kruse | idw
Weitere Informationen:
http://desy.cfel.de/cid/cmi
http://www.uni-hamburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen