• Springe zu Management
  • Springe zu Hauptmenü
  • Springe zu Seiteninhalt
Adlershof Logo
  • WISTA
  • WISTA.Plan
  • WISTA.Service
WISTA direkt
Suche
  • Adlershof Logo
  • Firmen / Fakten
    • Firmen­suche / Institute
    • Wissen­schafts­stadt in Zahlen
    • Anfahrt / Karten
      • Bus / Bahn
      • Autoanfahrt
      • Fahrrad
      • Orientie­rungs­pläne
      • Virtueller Rundgang Adlershof
  • Aktuelles
    • Übersicht
    • News
      • Social Media Stream
      • Ausgezeichnet
    • Termine / Veranstaltungen
      • Science Slam
      • Dissertationspreis Adlershof
      • Lange Nacht der Wissenschaften
      • Jugend forscht
      • Diversity Conference
    • Adlershof Journal
    • Top-Themen
      • Adlershof Mission "Grand Challenges"
      • Circular Economy
      • Klimaschutz
      • Digitale Infra­struktur / 5G-Campus­netz
      • Innovations­korridor Berlin-Lausitz
      • Ausbildung / Nachwuchsförderung / MINT
      • Frauen und Mädchen in der Wissenschaft
    • Fotos / Flyer / Downloads
      • Zeitschriften­archiv
    • Podcasts
    • WISTA-Redaktion
  • Wirtschaft / Wissenschaft
    • Übersicht
    • Technologie­felder
      • Photonik / Optik
      • Biotech­no­logie / Umwelt
      • Mikro­systeme / Mate­rialien
      • IT / Medien
      • Erneuer­bare Ener­gien / Photo­voltaik
      • Analytic City
    • Außeruni­versitäre Forschung
    • Univer­sitäten / Hochschulen
      • Humboldt-Universität zu Berlin
      • Services für Studierende
    • Ausbildung / Nachwuchsförderung / MINT
      • Jugend forscht
    • Gründen
      • Adlershofer Gründungs­zentrum IGZ
      • Gründungs­werkstatt Adlershof
    • Netzwerke / Management
      • Forum Adlershof e.V.
      • Campus Club Adlershof
      • Fachkräftenetzwerk Adlershof
      • WISTA Academy
      • Gesundheitsnetzwerk Adlershof
  • Film / TV
    • Film und Fernsehen
    • Firmen
    • News / Termine
    • Locations
    • Kostümverleih
    • DDR-Filmarchiv
    • Tickets
  • Immobilien
    • Übersicht
    • Immobilien mieten
      • Büroräume / Labore / Flächen
    • Grundstücke
      • Grundstücke / Gewerbe­immo­bilien
    • ST3AM Arbeitswelten / Coworking
    • Wohnprojekte
    • Bauprojekte
      • Bauvorhaben
      • Architektur
      • Webcam
  • Service
    • Übersicht
    • Gastronomie / Sport / Kultur / Einkaufen
    • Kleinan­zei­gen / Jobs
    • Gesundheit / Soziales
      • Gesundheits­netzwerk Adlershof
    • WISTA-Gründungs- und Business Services
    • Eventservice / Touren / Hotels
    • Facility Management
    • Downloads
    • Online Redaktionssystem WISTA direkt
  • Kiez
    • Übersicht
    • Geschichte
      • Der Technologiepark seit 1991
    • Landschaftspark
    • Kultur
    • Technologiepark
    • Digitale Spaziergänge
  • WISTA
  • WISTA.Plan
  • WISTA.Service
WISTA direkt

Meldungen

  • Übersicht
  • News
  • Termine / Veranstaltungen
  • Adlershof Journal
  • Top-Themen
  • Fotos / Flyer / Downloads
  • Podcasts
  • WISTA-Redaktion
  • Adlershof
  • Aktuelles
  • Meldungen
27. Juni 2013

Ein „Lineal“ für Nanoobjekte

Neuer Röntgendetektor zur Früherkennung von Krankheiten

Röntgendetektor der PTB Berlin Adlershof, Bild: @ Adlershof Journal
Michael Krumrey ist stolz auf den neuen Röntgendetektor, Bild: @ Adlershof Journal

Adlershofer Forscher entwickeln ein Röntgenverfahren, mit dem winzige Objekte vermessen werden können. Das könnte unter anderem bei der Erkennung von Krankheiten helfen.

In der medizinischen Diagnostik wurden in den vergangenen Jahrzehnten mithilfe der Naturwissenschaften große Fortschritte erzielt. Nun könnte sich ein weiterer Sprung nach vorn anbahnen. Mikrovesikel, extrem kleine Zellbestandteile, die in allen Körperflüssigkeiten zu finden sind, rücken in den Fokus der Mediziner. Denn die Nanobausteine gesunder Menschen unterscheiden sich von denen Kranker und könnten etwa Hinweise auf Krebserkrankungen liefern. Das Problem: Die relevanten Mikrovesikel sind oft kleiner als 100 Nanometer (ein Zehntausendstel Millimeter) und bisher nur mit großem Aufwand zu bestimmen.

„Mit unserem neuen Röntgendetektor könnte es gelingen, diese Biomarker effektiv zu charakterisieren“, sagt Michael Krumrey, Leiter der Arbeitsgruppe Röntgenradiometrie an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Berlin-Adlershof. „Es sind aber noch viele weitere Anwendungen denkbar“, fügt er hinzu. „Prinzipiell können alle möglichen Nanoobjekte zwischen 10 und 200 Nanometern in ihrer Größe bestimmt und teilweise auch ihre chemische Zusammensetzung erfasst werden.“

Den neuen Detektor haben die PTB-Forscher gemeinsam mit der Schweizer Firma Dectris entwickelt. Sie nutzen dafür die Röntgenstrahlung, die am Elektronenspeicherring „Bessy II“ entsteht. „Trifft diese auf ein Nanoobjekt, wird sie um wenige Grad abgelenkt, wir sagen ,gestreut'“, erläutert Krumrey. „Die Methode heißt folglich Röntgenkleinwinkelstreuung.“ Die Erklärung ist fast einfacher als der Name: Das Streuverhalten der Strahlung ist in erster Linie von der Größe der Partikel abhängig. Umgekehrt können die Wissenschaftler also anhand des Streubildes auf die Größe der Teilchen schließen.

Neue Untersuchungen, um Größe und Zusammensetzung der Mikrovesikel zu ermitteln

Das Besondere an dem Detektor ist, dass er „durchgeschnitten“ wurde. Der vordere Teil, der der Probe zugewandt ist, befindet sich in einer Vakuumkammer, der hintere mit den Kabeln und der Steuerelektronik in einem gewöhnlichen Laborraum. „Da wir im Vakuum arbeiten, gibt es keine störenden Luftmoleküle, die ebenfalls Streuungen hervorrufen“, sagt der PTB-Forscher.

„Im Energiebereich  unterhalb von fünf Kiloelektronenvolt wird die Röntgenstrahlung sogar von der Luft absorbiert, was eine Messung unmöglich macht.“ Aber genau auf diese Energiebereiche haben es die Wissenschaftler abgesehen. Denn die Röntgenstrahlung regt die Probe auch an. Je nachdem, welche chemischen Elemente enthalten sind, steigt bei bestimmten Energien die Absorption sprunghaft an.

Um Kalzium, Schwefel, Phosphor oder Silizium auf die Spur zu kommen, müssen die Forscher in dem Bereich zwischen 1,8 und 5 Kiloelektronenvolt fahnden. „Diese Elemente sind vor allem für biologische Proben wichtig“, erklärt Krumrey. „Das Verfahren könnte neben der Größe der Mikrovesikel auch ihre Zusammensetzung ermitteln“, hofft er. Dazu läuft derzeit ein europäisches Forschungsprojekt unter der Leitung von niederländischen Wissenschaftlern.

Die PTB-Forscher denken auch in viele andere Richtungen. Nanopartikel sind heute in vielen Produkten zu finden, vom Poliermittel über Ketchup, wo sie die Fließfähigkeit erhöhen, bis hin zu Textilien, wo Nanosilber Bakterien töten und so üblen Geruch verhindern soll. „Es wird aber diskutiert, ob diese Partikel schädlich sein könnten“, sagt Krumrey. „Das hängt wesentlich von ihrer Größe ab – und diese kann unsere Methode bestimmen.“

Von Ralf Nestler für Adlershof Journal

www.ptb.de

Außeruniversitäre Forschung Mikrosysteme / Materialien Photonik / Optik Adlershof Journal

Meldungen dazu

  • Transmissions-Elektronenmikroskopische Aufnahme einer HOB-Probe © PTB

    Metrologie-Forschungsprojekt untersucht Hohlkugeln als Referenzpartikel für medizinische Biomarker

    Röntgenmessungen im PTB-Labor bei BESSY II tragen zur genauen Größencharakterisierung der Partikel bei
  • Shit2Power: Nina Heine und Fabian Habicht © WISTA Management GmbH

    Wenn nicht wir, wer dann?

    Wie Adlershofer Unternehmen und Institute mit globalen Herausforderungen umgehen
  • Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme. Abbildung: PTB

    Neues Verfahren für Charakterisierung von Nanostrukturen

    Im PTB-Labor können jetzt auch sehr kleine Messfelder mittels Röntgen­kleinwinkel­streuung untersucht werden
  • Titelbild. Bild: © Adlershof Journal

    Adlershof Journal Juli/August 2013

  • Abb.: PTB

    Kleinsten Biomarkern auf der Spur

    PTB und Dectris entwickeln vakuumkompatiblen Röntgendetektor zur Größenbestimmung kontrastarmer Nanoobjekte

Verknüpfte Einrichtungen

  • Physikalisch-Technische Bundesanstalt PTB
  • LinkedInmitteilen0
  • Facebookteilen0
  • WhatsAppteilen0
  • E-Mail

Die Entwicklung des Wissenschafts- und Technologieparks Berlin Adlershof wurde und wird co-finanziert durch die Europäische Union mit EFRE-Mitteln; insbesondere Infrastrukturmaßnahmen wie der Bau von Technologiezentren. EFRE-Mittel werden auch für internationale Projekte verwendet.

  • © WISTA Management GmbH
  • Impressum
  • Datenschutz
  • Social-Media-Übersicht
  • FAQ
  • Kontakt
  • Presse
  • Newsletter
  • RSS
  • Werbung
  • International
Mitglied bei:
Zukunftsort Adlershof Logo