Das leise Röcheln der Grippeviren
Von Mirko Plüss. Aktualisiert am 17.01.2012
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Nanowissenschaftler dringen immer tiefer in eine Welt ein, die für das menschliche Auge unsichtbar und für das menschliche Ohr unhörbar bleibt. Mit mikroskopischen Werkzeugen verändern sie Moleküle, gestalten neue Materialien und Oberflächen und revolutionieren die medizinische Diagnostik. Ein weiterer Schritt in der Enthüllung der Welt des Winzigen ist jetzt Münchner Forschern gelungen: Sie entwickelten das kleinste Ohr der Welt, wie die amerikanische Fachzeitschrift «Physical Review Letters» schreibt.
Basis des Nano-Ohrs ist ein einzelnes Goldpartikel. Dieses wird in einem Wassertropfen mit einem winzigen Laserstrahl in der Schwebe gehalten. Sendet nun ein in der Nähe befindliches Objekt (zum Beispiel ein Floh, wandernde Bakterien oder Grippeviren) Schallwellen aus, reagiert das Goldteilchen mit minimalsten Bewegungen. Dieses mikroskopische «Zittern» wird anschliessend ausgewertet. Der Ursprung der Technik liegt in optischen Verfahren, die schon seit mehreren Jahren im Nanobereich angewendet werden.
Detailliertere Aufnahmen
Die von Goldpartikeln empfangenen Signale könnten dann in Frequenzen umgewandelt werden, die für Menschen hörbar sind. Für die Wissenschaft ist dies aber nur ein Nebeneffekt. Viel interessanter ist für die Forschung die Tatsache, dass Bewegungen im mikroskopischen Massstab nun viel genauer erfasst werden können als bisher.
Jochen Feldmann ist Professor für optische Physik an der Ludwig-Maximilians-Universität in München und der Leiter der Studie. «Die Entwicklung des Nano-Ohrs eröffnet uns völlig neue Möglichkeiten, lokale mechanische Vorgänge auf mikroskopischer Ebene zu untersuchen», sagt Feldmann auf Anfrage von Tagesanzeiger.ch/Newsnet. «Wenn man eine Zelle oder ein Kleinstlebewesen wie bisher mit optischen Methoden untersucht, hat man oft mit einer Streuung des Lichts zu kämpfen.» Beim akustischen Verfahren träten diese Probleme nicht auf, so der Physiker.
Ein neues Forschungsfeld
Das Nano-Ohr hört Geräusche in einer Lautstärke von bis zu minus 60 Dezibel. Null Dezibel gilt als menschliche Hörschwelle, bei diesem Schalldruck können wir Geräusche noch knapp wahrnehmen. Die nun erstmals erreichte akustische Sensitivität könnte der Durchbruch für das noch junge Forschungsfeld der «akustischen Mikroskopie» sein. Ein Hauptziel dieses Wissenschaftszweiges ist es, mehr über Mikroorganismen und Moleküle herauszufinden.
Konzert des Mikrokosmos
Feldmann erhofft sich für seine Entdeckung ein breites Anwendungsfeld: «Momentan sind wir vor allem mit Zellbiologen im Gespräch und wollen mit weiteren Experimenten die zellulären Vorgänge besser verstehen lernen», so der deutsche Forscher. Längerfristig sieht er aber auch in der Nanomedizin Anwendungsmöglichkeiten.
Und wann kriegt man das erste Mal zu hören, welche Laute ein Grippevirus von sich gibt? «An die Umwandlung der aufgezeichneten Signale in für Menschen hörbare Töne habe ich noch gar nicht gedacht», sagt Feldmann hierzu. «Machbar wäre dies aber sicher.» Vielleicht veröffentlicht der Physiker ja schon bald einige Aufnahmen aus dem unerhörten Konzert des Mikrokosmos, der uns umgibt. (Tagesanzeiger.ch/Newsnet)
Erstellt: 17.01.2012, 11:52 Uhr
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Sonia Uhlmann ist keine typische Studentin. Dank Fernstudium hat sie den Master trotzdem geschafft.
