Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Technik findet winzigste Sprengstoffspuren

12.03.2010
Kombination aus Elektrochemie und Mikroskopie vielseitig nutzbar

Forscher am Biodesign Institute der Arizona State University (ASU) haben eine Methode entwickelt, mit der sie in der Lage sind, winzige Spuren chemischer Substanzen nachzuweisen. Damit ist es ihnen gelungen, an einem Fingerabdruck winzige TNT-Partikel mit einem Gewicht von weniger als einem Milliardstel Gramm zu finden und zu identifizieren.

"Wir können diese TNT-Spuren leicht nachweisen, da wir die Stärken optischer Mikroskopie, die räumlichen Auflösung bietet, mit der hohen Empfindlichkeit und Trennschärfe elektrochemischer Detektion kombinieren", erklärt N.J. Tao, Leiter des Biodesign Institute. Doch die Methode, die in der aktuellen Ausgabe des Magazins Science vorgestellt wird, bietet noch weitere Anwendungsmöglichkeiten unter anderem in der Medizin.

Sprengstoff, Biomarker und Schwermetalle

In einem Experiment haben die Forscher gezeigt, dass sie mit dem "Electrochemical Imaging Microscopy" genannten Ansatz die Struktur eines Fingerabdrucks gut sichtbar machen können. Durch eine geeignete angelegte Spannung wurden dann TNT-Spuren sowohl chemisch als auch optisch nachgewiesen. Doch dieser Nachweis von Sprengstoffspuren ist den Wissenschaftlern zufolgen nur eines von vielen möglichen Anwendungsgebieten der Methode.

Das Team arbeitet beispielsweise daran, mit dem Ansatz die Aktivität lebender Zellen zu überwachen. Weiters könnten den Forschern zufolge Protein-Biomarkern schneller und billiger als bisher nachgewiesen werden. Das wäre für die medizinische Diagnostik interessant, da Biomarker als Frühwarnsignale für Erkrankungen dienen können. Ebenfalls denkbar sei, mit der Methode Schwermetallspuren in Trinkwasser zu finden.

Leistungsfähige Methode dank Plasmonen

Der Ansatz kombiniert elektrochemische Methoden mit denen der optischen Mikroskopie. Dadurch entsteht ein deutlich leistungsfähigeres Werkzeug zum Nachweis chemischer Substanzen. Es sei schnell, nicht-invasiv bezogen auf das untersuchte chemische System und in der Lage, eine detaillierte Karte der untersuchten Oberfläche zu erstellen, bei der genau ersichtlich ist, welche Chemikalien wo zu finden ist, so die Forscher.

Eine Mikroelektrode - wie bei chemischen Sensoren üblich - ist nicht erforderlich. "Der Schlüsselgedanke ist, ein optisches Signal in einen lokalen elektrochemischen Strom umzuwandeln", sagt Tao. Dazu setzen die Wissenschaftler auf ein Phänomen namens Oberflächenplasmonenresonanz. Ein Plasmon ist ein wellenähnlicher Schwingungszustand eines Elektrons in einem Leiter, der laut Tao sehr empfindlich auf Veränderungen nahe einer Elektrodenoberfläche reagiert. Das macht sich die Methode seines Teams zunutze.

Thomas Pichler | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.biodesign.asu.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Schnell, präzise, aber nicht kalt
17.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neues Laserstrahl-Schweißverfahren des Fraunhofer IWS erlangt die Zertifizierung der DNV GL
16.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften