Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Caltech und CEA-Léti entwickeln eine Nanostruktur zur Identifizierung und Messung von Molekülen

13.09.2012
Ein gemeinsames Forscherteam des Caltech (California Institute of Technology) und des CEA-Leti (Labor für Elektronik und Informationstechnologien der französischen Behörde für Atom- und alternative Energien) hat einen mechanischen Sensor entwickelt, mit dem die Masse eines einzelnen Moleküls gemessen werden kann.
Die Messung erfolgt über Nano-Komponenten und kann Partikel oder Moleküle in Echtzeit identifizieren. Die Anwendungsbereiche sind vielfältig, z.B. in der medizinischen Diagnostik. Die Fachzeitschrift Nature Nanotechnology berichtete am 26. August 2012 über das neue Instrument.

Das von Forschern des Caltech und des Leti entwickelte Messgerät basiert auf der Verwendung von NEMS (Nano Electro Mechanical System), mit denen sich kleinste Teilchen oder Moleküle aufspüren lassen. Das Messgerät besteht aus einem “Resonanzträger” aus Silizium und ist nur wenige Mikrometer groß. Setzt sich ein Teilchen oder ein Molekül auf diesem “NanoResonator” ab, verändert sich die Schwingungsfrequenz in Abhängigkeit von der Masse des Teilchens.

Zur genauen Bestimmung der Masse muss seine Position auf dem Messgerät, die ebenfalls die Schwingungsfrequenz beeinflusst, ermittelt werden. Die Forscher konnten so aufzeigen, dass die Analyse der Veränderungen der Schwingungsfrequenz ausreicht, um die Position und die Masse des Teilchens genau zu bestimmen.

Die Funktionsweise dieses neuen Werkzeugs wurde durch das Abwiegen eines Moleküls (das Immunglobulin M oder IgM – ein von den Blutimmunzellen erzeugter Antikörper) demonstriert. Anhand der Messungen der verschiedenen Massen der Moleküle auf dem Sensor konnten die Forscher die unterschiedlichen IgM-Typen in der Probe zählen und identifizieren.

Dieses Experiment war nicht nur die erste Analyse eines biologischen Moleküls durch eine Nanostruktur, sondern auch ein wichtiger Schritt, um ihre Verwendbarkeit für biomedizinische Anwendungen zu demonstrieren. In der Zukunft könnte mit diesen Instrumenten das Immunsystem eines Patienten analysiert oder die Diagnose von Autoimmunerkrankungen ermöglicht werden, bei denen z.B. das IgM eine Rolle spielt. Auf längere Sicht könnten Biologen mit diesem Sensor vielleicht sogar die molekularen Mechanismen einer kompletten Zelle untersuchen.

“Dieses Ergebnis zeigt, dass mit der Gründung der Leti Caltech Allianz (2006) eine Struktur geschaffen wurde, in der dank gemeinsam entwickelter Komponenten wissenschaftliche Experimente auf Spitzenniveau durchgeführt werden können”, so Laurent Malier, Direktor der CEA-Leti. Diese Komponenten, die aus Fertigungstechniken der Mikroelektronik stammen, können zudem kostengünstig und in großem Maßstab hergestellt werden.

Quelle: Pressemitteilung der CEA – 29.08.2012 – http://www.cea.fr/le_cea/actualites/pese_molecule-86501

Redakteur: Charles Collet, charles.collet@diplomatie.gouv.fr

Charles Collet | Wissenschaft-Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Smart Glasses Guide: Neues Tool zur Auswahl von Datenbrillen und Anwendungen
15.10.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Einzigartige Infrastruktur für Deep Learning – DFKI erhält ersten NVIDIA DGX2 Supercomputer Europas
11.10.2018 | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, DFKI

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Auf dem Weg zu maßgeschneiderten Naturstoffen

Biotechnologen entschlüsseln Struktur und Funktion von Docking Domänen bei der Biosynthese von Peptid-Wirkstoffen

Mikroorganismen bauen Naturstoffe oft wie am Fließband zusammen. Dabei spielen bestimmte Enzyme, die nicht-ribosomalen Peptid Synthetasen (NRPS), eine...

Im Focus: Größter Galaxien-Proto-Superhaufen entdeckt

Astronomen enttarnen mit dem ESO Very Large Telescope einen kosmischen Titanen, der im frühen Universum lauert

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Olga Cucciati vom Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna hat mit dem VIMOS-Instrument am Very Large...

Im Focus: Auf Wiedersehen, Silizium? Auf dem Weg zu neuen Materalien für die Elektronik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben zusammen mit Wissenschaftlern aus Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgarien) und Madrid (Spanien) ein neues, metall-organisches Material entwickelt, welches ähnliche Eigenschaften wie kristallines Silizium aufweist. Das mit einfachen Mitteln bei Raumtemperatur herstellbare Material könnte in Zukunft als Ersatz für konventionelle nicht-organische Materialien dienen, die in der Optoelektronik genutzt werden.

Bei der Herstellung von elektronischen Komponenten wie Solarzellen, LEDs oder Computerchips wird heutzutage vorrangig Silizium eingesetzt. Für diese...

Im Focus: Goodbye, silicon? On the way to new electronic materials with metal-organic networks

Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz (Germany) together with scientists from Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgaria) and Madrid (Spain) have now developed and characterized a novel, metal-organic material which displays electrical properties mimicking those of highly crystalline silicon. The material which can easily be fabricated at room temperature could serve as a replacement for expensive conventional inorganic materials used in optoelectronics.

Silicon, a so called semiconductor, is currently widely employed for the development of components such as solar cells, LEDs or computer chips. High purity...

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Natürlich intelligent

19.10.2018 | Veranstaltungen

Rettungsdienst und Feuerwehr - Beschaffung von Rettungsdienstfahrzeugen, -Geräten und -Material

18.10.2018 | Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Ultraleichte und belastbare HighEnd-Kunststoffe ermöglichen den energieeffizienten Verkehr

19.10.2018 | Materialwissenschaften

IMMUNOQUANT: Bessere Krebstherapien als Ziel

19.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

Raum für Bildung: Physik völlig schwerelos

19.10.2018 | Bildung Wissenschaft

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics