21.09.2021 • OptikQuantenoptik / PhotonikBiophysik

Per Absorptions-Spektroskopie der pflanzlichen Sonnenuhr auf der Spur

Fraunhofer-IPM entwickelt hochgenaues optisches Messsystem für die Pflanzenphysiologie.

Wie nehmen Pflanzen Licht wahr? Ein wichtiger Aspekt bei der Beantwortung dieser Frage ist die Unter­suchung licht­empfind­licher Pflanzen­proteine, der Phytochrome. Welche Prozesse bei Phytochromen durch Licht­ein­wirkung auf molekularer Ebene ablaufen, können Forscher nun dank eines am Fraunhofer-Institut für physi­ka­lische Mess­technik in Freiburg speziell dafür maß­ge­schneiderten Messgeräts erheblich detail­lierter und genauer unter­suchen als bisher: Ratiospect 2.0 ist ein weltweit einzig­artiges optisches Absorp­tions­spektro­meter – hoch­genau und leicht zu bedienen.

Abb.: Das Mess­system Ratio­spect 2.0 erlaubt eine viel schnellere, genauere...
Abb.: Das Mess­system Ratio­spect 2.0 erlaubt eine viel schnellere, genauere und empfind­lichere Gehalts­be­stim­mung licht­empfind­licher Pflanzen­proteine als bisher. (Bild: Fh.-IPM)

Phytochrome lassen sich in pflanz­lichen Proben anhand ihrer Reaktion bei Licht­einfall nach­weisen. „Das gelingt mithilfe hoch­empfind­licher optischer Absorptions­messungen“, sagt Pflanzen­physiologe Andreas Hilt­brunner von der Uni Freiburg. „Leider gibt es dafür am Markt aber keine fertigen Standard­mess­systeme, die sich für den Einsatz in unseren Laboren eignen. Daher waren wir auf der Suche nach einem Anbieter, der ein solches Messgerät unseren Anforde­rungen entsprechend entwickeln und bauen kann.“

Sebastian Wolf, Projektleiter am Fraunhofer-IPM, war sofort begeistert: „Die Aufgabe war gleicher­maßen spannend wie konkret. Und wir waren sehr zuver­sicht­lich, ein Mess­system entwickeln zu können, das die gewünschten Anforde­rungen erfüllen kann.“ In Zusammen­arbeit mit Cornelia Klose aus der Arbeits­gruppe von Hilt­brunner, sowie mit der Freiburger Firma PSE AG haben die Forscher des Fraunhofer-IPM daraufhin das Messgerät entwickelt. Es erlaubt eine viel schnellere, genauere und empfind­lichere Messung des Phytochrom­gehalts als bisher.

Ratiospect 2.0 schaltet Phytochrom­moleküle per Laser­belichtung und vermisst die dadurch verursachten charakte­ris­tischen Trans­missions­änderungen mit sehr hoher Präzision. Das Mess­system kann sowohl Trans­missions­änderungen von 100 zu 99,999 Prozent als auch von 1,0 zu 1,0001 Prozent messen – und das in wenigen Sekunden. Dadurch ist die Arbeits­gruppe von Hilt­brunner jetzt in der Lage, Konzen­tra­tionen zu bestimmen, die sie vorher nicht auflösen konnte. Zudem können die Forscher Versuchs­reihen jetzt sogar schneller durch­führen als bisher: Ratiospect 2.0 kann Pflanzen­proben selbst­ständig hand­haben, auto­ma­ti­siert vermessen sowie die gewonnenen Mess­daten verarbeiten und verwalten.

FG / RK

Weitere Infos

 

Sonderhefte

Physics' Best und Best of
Sonderausgaben

Physics' Best und Best of

Die Sonder­ausgaben präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Jobbörse

Physik Jobbörse in Freiburg und Berlin
Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Physik Jobbörse in Freiburg und Berlin

Freiburg, 13.-14.03.2024, Berlin, 19.-21.03.2024
Die Präsentationen dauern jeweils eine Stunde, am Ende der Veranstaltung ist Zeit für Q&A eingeplant.

Meist gelesen

Themen