Handelsblatt

MenüZurück
Wird geladen.

18.08.2011

11:17 Uhr

Optische Pinzetten

Mit Lasern Moleküle fangen

Quelle:Zeit Online

Um kleinste Details zu erforschen, nutzen Wissenschaftler filigranste Werkzeuge. Mit optischen Pinzetten können sie etwa eine Genaktivierung oder einzelne Blutzellen von Malaria-Patienten untersuchen.

Ein Diodenlaser wird justiert: Laser sind längst zu unverzichtbaren Werkzeugen der Wissenschaft geworden. Quelle: dpa/picture alliance

Ein Diodenlaser wird justiert: Laser sind längst zu unverzichtbaren Werkzeugen der Wissenschaft geworden.

HamburgOb Dachdecker, Klempner oder Uhrenmacher: Jeder Handwerker ist nur so gut wie sein Werkzeug. In der Forschung ist das nicht anders. Viele wissenschaftliche Erkenntnisse beruhen auf der Entwicklung entsprechender Instrumente. Ob Galileo Galilei, der 1610 mit einem Fernrohr ins All blickte, oder Robert Hooke, der mit seinem selbstgebauten Mikroskop kleinste Strukturen untersuchte und den Begriff „Zelle“ prägte. Seitdem sind die Werkzeuge, mit denen Wissenschaftler die Welt untersuchen, immer präziser und sensibler geworden.

Eine jüngere Entwicklung aus dem Forscher-Werkzeugkasten ist die optische Pinzette: Sie verwendet Laser, um kleinste Partikel zu fangen und zu bewegen. Das klingt nach einem Spielzeug und ist amüsant anzuschauen, erleichtert den Forschern aber die Arbeit. Wie eine echte Pinzette ist auch die optische Pinzette bestens geeignet für die ganz kleinen Details.

Noch verwenden Wissenschaftler die Laserzange vor allem in der Grundlagenforschung. Vor 25 Jahren gelang die erste Anwendung. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, die Eigenschaften einzelner Zellen zu untersuchen. Indische Forscher vergleichen etwa rote Blutkörperchen von gesunden Menschen mit jenen von Malaria-Patienten.

Die Grundbausteine des Lebens untersuchen

Sie fangen dafür einzelne Blutzellen mit der Pinzette ein und analysieren deren Struktur – am lebenden Beispiel. Mittels ihrer Forschung wollen sie untersuchen, wie der Malaria-Erreger Zellen verändert und was die Medizin dagegen tun kann. Mittlerweile ist bekannt, dass die Blutkörperchen von Menschen mit Malaria anders fließen und weniger auf Sauerstoff ansprechen. Dabei dienen die roten Blutkörperchen vor allem dem Gastransport.

Mit der optischen Pinzette können die Wissenschaftler die Kräfte messen, die in den Grundbausteinen des Lebens wirken. So ist es etwa möglich, die Transportvorgänge in der Zelle zu untersuchen. Hier tummeln sich Moleküle, die Stoffe von A nach B liefern, und dadurch die Infrastruktur der Zelle aufrechterhalten. Eine Fehlfunktion kann hier verschiedene Krankheiten wie Nierenleiden, chronische Atemwegsinfektionen oder neuronale Leiden auslösen.

Mit dem Laserstrahl lässt sich die Ladung des zellulären Lieferservices festhalten. Die Forscher messen dann die Kraft, mit der die Transportmoleküle versuchen, sich loszureißen. Die Experimente geben Aufschluss über grundlegende Zellmechanismen.

Direkt vom Startbildschirm zu Handelsblatt.com

Auf tippen, dann auf „Zum Home-Bildschirm“ hinzufügen.

Auf tippen, dann „Zum Startbildschirm“ hinzufügen.

×