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 Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne
20.07.2018 | Universität Rostock

nachricht Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation
13.07.2018 | Institute of Science and Technology Austria

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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