Nachrichten

Schaltkreise mit einer Prise Bio
Bild vergrößern

Forschung

Schaltkreise mit einer Prise Bio

02.10.2012 - Deutsche und israelische Physiker haben Photosynthese-Proteine in elektrische Schaltkreise integriert und so ein neues Messsystem etabliert.

Der Chlorophyllhaltige-Proteinkomplex Photosystem I übernimmt bei der Photosynthese den ersten wichtigen Schritt: Er absorbiert das Licht und schickt Elektronen auf die Reise. Forscher der Technischen Universität München haben in Zusammenarbeit mit der Universität Tel Aviv (Israel) das Photosystem I als ein Bauelement in einen Nanoschaltkreis integriert. Der Komplex behält dabei seine optischen Eigenschaften und kann mit Licht angesteuert werden. Die Nanotechnologen hoffen, dass solche winzigen, lichtgetriebenen Elektronenpumpen einmal den nötigen Strom für Nanomaschinen liefern können. Schon jetzt ist ihr System aber extrem wertvoll für die Forschung. Zum ersten Mal kann man einzelne Moleküle in einem starken optischen Feld elektrisch kontaktieren und den Stromfluss in ihnen messen. Für die aktuelle Publikation vom 30. September in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology untersuchten das Team besagtes Photosystem I und fand heraus, dass nach der Absorption eines Photons ein Elektron mit nahezu 100%iger Effizienz von der einen Seite des Proteinkomplexes zur anderen Schritt für Schritt übertragen wird – und somit ein Strom fließt. Für ein Elektron dauert der Prozess 16 Nanosekunden.

Das Messsystem basiert auf Proteinen des Photosystems I, die sich selbst in der richtigen Orientierung auf einer Goldoberfläche anordnen. Die Komplexe sind dabei mit ihr über Cysteinbrücken fest verbunden. Die andere Seite wird von einer dünn mit Gold überzogenen Glassspitze kontaktiert, die gleichzeitig (die zweite) Elektrode und die Lichtquelle ist. Das ganze Setup ähnelt dem eines optischen Rasternahfeldmikroskops (scanning nearfield optical microscope, SNOM): Die Spitze wandert rasterförmig über die Oberfläche und kontaktiert für die Messungen die einzelnen Proteinkomplexe jeweils nacheinander.

Andere Forscher arbeiten bereits an Solarzellen für eine etwas größer dimensionierte Stromgewinnung, die aber ebenfalls auf dem Prinzip der Photosynthese fußt.

© laborwelt.de/ml

http://www.laborwelt.de/aktuelles/nachrichten/2012-q4/schaltkreise-mit-einer-prise-bio.html

Genetik

31.10.2014 Forscher haben das Erbgut von rund 900 finnischen Inhaftierten untersucht. Zwei mutierte Gene kommen bei Gewaltverbrechern besonders häufig vor.

Neurobiologie

29.10.2014 Das Navi ist auf Reisen ein treuer Gehilfe. Auch die Vorläufer unserer

Nervenzellen finden ohne einen Lotsen nicht das Ziel, wie deutsche Forscher nun zeigen.

Transplantationsmedizin

27.10.2014 Das Herz stand minutenlang still – nun schlägt es wieder in einem anderem Körper. In Australien haben Chirurgen zum ersten Mal ein Herz transplantiert, das bereits zu schlagen aufgehört hatte.

Reproduktionsmedizin

24.10.2014 Haben Fleischesser bessere Chancen auf Nachwuchs? Laut einer US-Studie soll vegetarische Kost die Spermienanzahl verringern. Zudem sind Samenzellen weniger aktiv.

Regenerative Medizin

23.10.2014 Mit einer spektakulären Methode haben US-Forscher einem Gelähmten zum Laufen verholfen. Dafür mussten sie Zellen aus seiner Nase entnehmen und in sein Rückenmark verpflanzen.

Ernährung

22.10.2014 Auch kein Fan von Rosenkohl oder Grapefruit? Bittere Kost schmeckt nicht jedem. Dass auch Hühner Bitteres erschmecken können, zeigen nun deutsche Forscher.

Paläontologie

20.10.2014 Gibt es Sex schon viel länger als bisher angenommen? Laut australischen Forschern haben sich Fische schon vor 400 Millionen Jahren geschlechtlich fortgepflanzt.

Reproduktionsmedizin

16.10.2014 Kind oder Karriere? Apple und Facebook wollen ihren Angestellten diese Entscheidung nun erleichtern: Die Konzerne zahlen rund 16.000 Euro an Mitarbeiterinnen, die ihre Eizellen einfrieren lassen.

Zoologie

15.10.2014 Neugeborene werden normalerweise von ihrer Mutter liebevoll umsorgt. Doch manche Mütter vernachlässigen ihre Kinder. Ein Grund: eine hormonelle Signalstörung im Gehirn bei zu viel Stress.

Molekulardiagnostik

13.10.2014 500 Flaschen Bier trinkt jeder Deutsche im Jahr. Doch schon in der Brauerei kann es zu Verunreinigungen mit Bakterien kommen. Ein US-Startup kann nun kontaminiertes Bier in Rekordzeit erkennen.

Whitepaper

Biotechnologie.tv

Alle Videos

Produkt der Woche

Alle Produkte

Bild der Woche

Alle Bilder