Forschung

Moleküle blitzschnell beobachten

20.03.2020 - Kurze, starke Laserpulse machen die Verteilung kleinster Moleküle sichtbar.

Molekül­schwingungen lassen sich nur in kürzesten Sekunden­bruchteilen und mit sehr empfindlichen Methoden messen. Wichtig wären derartige Messungen, um die Konzen­tration kleinster Teilchen etwa in Blutproben oder bei der neuronalen Informations­übertragung im Gehirn feststellen zu können. Die bislang existierenden Mess­methoden sind jedoch zu ungenau für die sich schnell bewegenden Moleküle. Einem Team aus Max-Planck-Wissen­schaftlern ist ein entscheidender Schritt in Richtung genauerer Messungen gelungen.

Hanieh Fattahi ist Forschungs­gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts. In ihrem Forschungs­projekt mit einem Team des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching ist es erstmals gelungen, durch ultra­schnelle Messungen das elektrische Feld von Wasser­molekülen zu erfassen. Das eröffnet neue Möglich­keiten, bespielsweise für die medizinische Forschung: In Sekunden­bruchteilen kann so die Zusammen­setzung von medizinischen Proben gemessen werden, und die Konzentration der einzelnen Moleküle darin. Auch Vorgänge, die nur sehr kurz andauern, wären beobachtbar, etwa die chemische Signal­übertragung durch Neuro­transmitter im synaptischen Spalt. So schwer die Beobachtung der kleinen Moleküle bisher ist, so schwerwiegend ist ein Ungleich­gewicht in der Konzentration der Neuro­transmitter, das als Auslöser unter­schiedlicher psychischer und motorischer Erkrankungen vermutet wird. 

Als erste Demonstra­tion nutzten die Forscher ihre Laserquelle, um einzelne Wasser­moleküle zu analysieren. „Wir konnten erstmals das komplexe elektrische Feld des von Wasser­molekülen absorbierten Lichts im nahen infraroten Spektral­bereich nachweisen“, sagt Fattahi. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse erwartet Hanieh Fattahi, mit der entwickelten Laser­architektur spektro­skopische Analysen von Molekül­schwingungen im Femtosekunden­bereich durchzuführen. Ihre Gruppe forscht nun daran, diese Technik auf biologische Proben anzuwenden.

MPL / JOL

Weitere Infos

Einen Schritt weiterdenken – die neue Generation der Scrollpumpen:


Erleben Sie unsere neue HiScroll – die ölfreien Vakuumpumpen von
Pfeiffer Vacuum.

 

Erfahren Sie mehr über die HiScroll Vakuumpumpen

Newsletter

Die Physik in Ihrer Mailbox – abonnieren Sie hier kostenlos den pro-physik.de Newsletter!

Funktionsprinzip einer HiPace Turbopumpe in 3D


HiPace Turbopumpen eignen sich für höchste Anforderungen unter anderem in der Fusionsforschung, Elementarteilchenphysik oder Laseranwendung.

Erfahren Sie mehr über die HiPace Turbopumpen

Produkte des Monats

Korrosion und Korrosionsschutz modellieren - Whitepaper

Schäden durch Korrosion verursachen weltweit Kosten von rund 2,5 Billionen Dollar. Durch einen geeigneten Korrosionsschutz ließen sich diese Kosten deutlich senken. Die mathematische Modellierung und Simulationen helfen, Korrosion und Korrosionsschutz besser zu verstehen, wie ein Whitepaper zeigt.

Whitepaper lesen!

Die neuen ölfreien und äußerst leisen Scrollpumpen

Die Scrollpumpen HiScroll von Pfeiffer Vacuum sind ölfreie, hermetisch dichte Vakuumpumpen mit einem hohen nominellen Saugvermögen von 6 bis 20 m³/h. Die kompakte Bauweise sowie leiser und vibrationsarmer Betrieb zeichnen sie besonders aus.

Mehr Informationen

Virtuelle Jobbörse

Als Ersatz für die Jobbörse auf der DPG-Frühjahrstagung
in Dresden bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft
(DPG) und der Verlag Wiley-VCH gemeinsam eine virtuelle
Jobbörse an.
Sie suchen Physikerinnen und Physiker? Dann nutzen Sie
diese einmalige virtuelle Recruiting-Gelegenheit.

Anschreiben
Beschreibung
Bestellschein

Produkte des Monats

Korrosion und Korrosionsschutz modellieren - Whitepaper

Schäden durch Korrosion verursachen weltweit Kosten von rund 2,5 Billionen Dollar. Durch einen geeigneten Korrosionsschutz ließen sich diese Kosten deutlich senken. Die mathematische Modellierung und Simulationen helfen, Korrosion und Korrosionsschutz besser zu verstehen, wie ein Whitepaper zeigt.

Whitepaper lesen!

Die neuen ölfreien und äußerst leisen Scrollpumpen

Die Scrollpumpen HiScroll von Pfeiffer Vacuum sind ölfreie, hermetisch dichte Vakuumpumpen mit einem hohen nominellen Saugvermögen von 6 bis 20 m³/h. Die kompakte Bauweise sowie leiser und vibrationsarmer Betrieb zeichnen sie besonders aus.

Mehr Informationen

Virtuelle Jobbörse

Als Ersatz für die Jobbörse auf der DPG-Frühjahrstagung
in Dresden bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft
(DPG) und der Verlag Wiley-VCH gemeinsam eine virtuelle
Jobbörse an.
Sie suchen Physikerinnen und Physiker? Dann nutzen Sie
diese einmalige virtuelle Recruiting-Gelegenheit.

Anschreiben
Beschreibung
Bestellschein