Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stuttgarter Physiker detektieren Farbstoffzentren im Nanometerbereich

02.10.2008
Erster Schritt zu extrem präzisen Bildern
Diamanten enthalten natürliche Defekte ihrer Kristallstruktur, die man als
Farbstoffzentren bezeichnet.
Physiker des 3. Physikalischen Instituts der Universität Stuttgart, der Universitäten Konstanz und Kiel sowie Kollegen aus Massachusetts und Texas verwendeten erstmals einzelne Elektronenspins dieser Farbstoffzentren für die Bildgebung mit hoher örtlicher Auflösung sowie für ein hochempfindliches Messverfahren. Die Zeitschrift Nature berichtet darüber in ihrer Ausgabe vom 2. Oktober.*)

Die Elektronenspins in diesen Farbstoffzentren besitzen einzigartige Eigenschaften, die mit Licht gemessen und verändert werden können. Die Forschergruppe konnte in diesen Spins nun erfolgreich einzelne Farbstoffzentren mit einer örtlichen Genauigkeit im Nanometerbereich detektieren. Damit sind ihnen die ersten Schritte hin zu einem neuen, hoch empfindlichen Bildgebungsverfahren gelungen.

Die Wissenschaftler schlagen vor, dass nanometergroße Diamantkristalle mit einzelnen Farbstoffzentren als Marker in bildgebenden Magnetresonanzverfahren (MRI) eingesetzt werden könnten. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit liegt in der Detektion äußerer Magnetfelder mit einer Empfindlichkeit, die ausreichend ist, um einzelne Kernspins bei Raumtemperatur zu detektieren. Dies könnte - im erfolgreichen Fall - zur Auflösung der Struktur einzelner Proteine führen.

Da das Verfahren auch bei Raumtemperatur funktioniert, versprechen sich die Wissenschaftler ein breites Spektrum an künftigen Anwendungen in den Bereichen Biologie und Medizin. So sollen die neuen Aufnahmetechniken beispielsweise bis zur Strukturanalyse von Proteinen erweitert werden. Die Forschungsarbeiten wurden von der Europäischen Union, der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie der Landesstiftung Baden-Württemberg mit insgesamt rund 1,6 Millionen Euro auf drei Jahre unterstützt.

*) Gopalakrishnan Balasubramanian, I.Y. Chan, Roman Kolesov, Mohannad Al-Hmoud, Julia Tisler, Chang Shin, Changdong Kim, Aleksander Wojcik, Philip R. Hemmer, Anke Krueger, Tobias Hanke, Alfred Leitenstorfer, Rudolf Bratschitsch, Fedor Jelezko und Jörg Wrachtrup: Nanoscale imaging magnetometry with diamond spins under ambient conditions, Nature, 2 October 2008, Vol. 455, Issue 7213, doi10.1038/nature07278, http://www.nature.com

Weitere Informationen bei Prof. Jörg Wrachtrup, 3. Physikalisches Institut,
Tel. 0711/685-65278, e-mail: wrachtrup@physik.uni-stuttgart.de, sowie bei Dr. Fedor Jelezko, Tel. 0711/685- 65276, e-mail: f.jelezko@physik.uni-stuttgart.de

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de/
http://www.nature.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Eine Extra-Sekunde zum neuen Jahr
08.12.2016 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

nachricht Heimcomputer entdecken rekordverdächtiges Pulsar-Neutronenstern-System
08.12.2016 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

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: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops