Neue Technik findet winzigste Sprengstoffspuren

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.

Media Contact

Thomas Pichler pressetext.austria

Weitere Informationen:

http://www.biodesign.asu.edu

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie

Dieses Fachgebiet umfasst wissenschaftliche Verfahren zur Änderung von Stoffeigenschaften (Zerkleinern, Kühlen, etc.), Stoffzusammensetzungen (Filtration, Destillation, etc.) und Stoffarten (Oxidation, Hydrierung, etc.).

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Trenntechnologie, Lasertechnologie, Messtechnik, Robotertechnik, Prüftechnik, Beschichtungsverfahren und Analyseverfahren.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Nanowirbel mit besonderer Eigenschaft

In manchen magnetischen Materialien lassen sich wirbelförmige Nano-Strukturen erzeugen: sogenannte Skyrmionen. Forschende am PSI haben nun erstmals antiferromagnetische Skyrmionen erschaffen und nachgewiesen. Ihre Besonderheit: In ihnen sind entscheidende Bausteine gegenläufig…

Meeresspiegelanstieg: Stabilitäts-Check der Antarktis offenbart enorme Risiken

Je wärmer es wird, desto rascher verliert die Antarktis an Eis – und viel davon wohl für immer. Dies hat ein Team des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung, der Columbia University und…

In Wäldern nicht aufräumen

Bitte nicht stören: Nach Waldbränden, Borkenkäferbefall oder anderen Schädigungen sollte in den betroffenen Wäldern nicht aufgeräumt werden. Das schreibt ein Forschungsteam in „Nature Communications“. Stürme, Brände, Borkenkäfer: Weltweit sind viele…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close