Waage für Viren konzipiert
US-Forscher wiegen kleinste Einheiten des Lebens
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Craighead Group @ Cornell University |
Ithaca/NY (pte041/06.04.2004/17:18) Forschern der Cornell University in Ithaca, New York, ist es gelungen, eine Waage zu konzipieren, die die Masse von Viren messen kann. Einziges Problem bei der Wiegearbeit ist das Fehlen der Maßeinheiten, denn nach Nano, Femto und Atto muss eine neue Einheit her. Diese soll nun "Zepto" heißen, berichtet das Wissenschaftsmagazin Sciencedaily http://www.sciencedaily.com . Die Wissenschaftler glauben, dass mit dieser Methode bisher unbekannte Mikroorganismen und biologische Moleküle entdeckt und identifiziert werden können.
Der durchschlagende Erfolg der Forschergruppe um Harold Craighead http://www.hgc.cornell.edu beim Vermessen winzigster Einheiten beruht auf der neuen submikroskopischen Ausrüstung, die NEMS (Nanoelektromechanische Systeme) genannt wird. Die Systeme können die Masse von kleinen Viren messen, die rund zehn Attogramm wiegen. Ein Attogramm entspricht einer Größeneinheit von einem Tausendstel Femtogramm, was wiederum ein Tausendstel eines Picogramms ist. Ein Picogramm entspricht einem Tausendstel eines Nanogramms. Ein Nanogramm ist ein Milliardstel eines Gramms.
Den Forschern ist es bereits vorher gelungen verschiedene Bakterien zu messen. So konnte ein einziges E. coli Bakterium vermessen werden. Es bringt ganze 665 Femtogramm auf die Waage. Gemessen konnte nur im Vakuum werden. Die neuartige Messtechnik funktioniert wie ein vier Mikrometer langes und 500 Nanometer breites Sprungbrett. Darauf werden die zu vermessenden Mikroorganismen gelegt. Das Brett wird mit Hilfe von elektrischen Feldern oder mit Laserstrahlen in Schwingung gebracht. Die Frequenz der Vibration wird mithilfe der veränderten Reflexion des Lichts ermittelt. "Die Vibrationsfrequenz eines Objekts lässt auf die Masse schließen", berichten die Forscher. Der Vergleich ist ähnlich mit dem einer schweren Gitarrensaite, die langsamer vibriert als eine leichte und einen tieferen Ton erzeugt.
Das Vermessen von einzelnen Bakterien und Zellen war hingegen deshalb schwierig, da die Messgeräte zuerst mit Antikörpern oder Zellen behandelt werden mussten, damit eine Messung überhaupt erst durchgeführt werden konnte. Die kleinste bisher messbare Einheit liegt derzeit bei 0,37 Attogramm. Doch dabei soll nicht Schluss sein, zeigen sich die Wissenschaftler überzeugt. Mit der Verbesserung der Messgeräte sind Einheiten im Zeptogramm-Bereich durchaus denkbar. Ein Zeptogramm entspricht einem Tausendstel Attogramm. Die Sensitivität einer solchen "Waage" wäre dann durchaus geeignet, DNA-Moleküle und Proteine zu vermessen.
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