Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Studie zur Anordnung von Nanocontainern gehört zu besten Arbeiten in Optik und Photonik

27.12.2010
Münstersche Wissenschaftler haben vor einigen Monaten gezeigt, dass bestimmte Moleküle - sogenannte Nanocontainer - allein durch Licht ausgerichtet werden können. Diese Studie wurde nun besonders gewürdigt: Sie gehört laut der Zeitschrift "Optics and Photonics News" zu den 30 besten Arbeiten des Jahres 2010. Die international meinungsbildende Fachzeitschrift erinnert in einer Sonderausgabe zum Jahresende traditionell an die Forschungshöhepunkte des vergangenen Jahres aus den Bereichen Optik und Photonik.

Die münstersche Studie, an der Wissenschaftler um die Professorinnen Cornelia Denz (Physikerin) und Luisa De Cola (Chemikerin) beteiligt waren, hat es sogar auf die Titelseite der Sonderausgabe geschafft - eine besondere Ehre. "Wir freuen uns sehr, dass die hierarchische Anordnung von Molekülen durch Licht derartig gut von der Forschergemeinschaft aufgenommen wurde", unterstreicht Physiker Mike Wördemann, der an der Studie maßgeblich beteiligt war.

"Diese interdisziplinäre Arbeit war nur durch die erstklassige Zusammenarbeit zwischen Physik und Chemie möglich." Die Studie wurde im Rahmen des ersten deutsch-chinesischen Transregio-Sonderforschungsbereiches (TRR 61) der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt, gemeinsam mit dem Center for Nonlinear Science an der Universität Münster.

Das Team von Wissenschaftlern hat eine neuartige Methode entwickelt, kleinste Nanocontainer anzuordnen, die in Hohlräumen in ihrem Inneren verschiedenste "Gastmoleküle" wie beispielsweise Medikamente oder andere Wirkstoffe transportieren können. Dabei ist es nicht nötig, die Container zu berühren: Die Steuerung erfolgt allein durch Licht - mit sogenannten optischen Pinzetten - aus einem nicht sichtbaren, infraroten Hochleistungslaser quasi "von Geisterhand". So entstehen völlig neue Möglichkeiten der hochpräzisen Kontrolle von künstlichen, nanostrukturierten Materialien. Zu medizinischen Anwendungen könnte etwa die Füllung der Container - ob Medikament oder Wirkstoff - präzise positioniert und in ihrer Wirkung exakt gesteuert werden.

Die grundlegende Idee wurde von den Forschern bereits im August in dem interdisziplinären Fachmagazin "Advanced Materials" publiziert. Inspiriert von den universellen Prinzipien der Selbstorganisation der Natur, ordneten die Wissenschaftler die Container, die hochgradig geordnete "Gastmoleküle" enthielten, ihrerseits in einer geordneten Struktur an und erzeugten damit eine sogenannte hierarchische supramolekulare Anordnung. Mit der von Physikern und Chemikern in enger Zusammenarbeit entwickelten Methode ist es erstmals möglich, jeden einzelnen Nanocontainer direkt zu steuern und mit größtmöglicher Präzision im Nanometerbereich anzuordnen.

Eine Besonderheit der Container ist deren innerer Aufbau mit unzähligen streng geordneten Hohlräumen, die mit unterschiedlichsten "Gastmolekülen" befüllt werden können. Alleine dieser hohe Grad an Ordnung auf der Nanometerskala könne zu faszinierenden neuen Eigenschaften der entstehenden Materialien führen, die mit den "Gastmolekülen" alleine nicht realisiert werden könnten, schreiben die Wissenschaftler.

Literatur:

Originalveröffentlichung in Advanced Materials:
Woerdemann, M.; Gläsener, S.; Hörner, F.; Devaux, A.; Cola, L. D. und Denz, C.: Dynamic and reversible organization of zeolite L crystals induced by holographic optical tweezers. Adv. Mater., 2010, 22, 4176-4179; DOI: 10.1002/adma.201001453
Zusammenfassung als "Highlight" in Optics and Photonics News (Optics in 2010):
Woerdemann, M.; Devaux, A.; De Cola, L. & Denz, C.: Managing hierarchical supramolecular organization with holographic optical tweezers. OPN (Optics in 2010), 2010, 21, 40
http://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/physik_ap/denz/publikationen/2010/
16_woerdemann.pdf

Dr. Christina Heimken | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenster.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave
02.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT

nachricht Europaweite Studie zu Antibiotikaresistenzen in Krankenhäusern
18.11.2016 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nanodiscs: kleine Scheiben ganz groß

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Virtual Reality in der Medizin: Neue Chancen für Diagnostik und Operationsplanung

07.12.2016 | Medizintechnik

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

07.12.2016 | Materialwissenschaften