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Greifswalder Physiker entwickeln Technik für Strukturuntersuchung an Biomolekülen

Physiker der Universität Greifswald unterstützen ein internationales Forscherteam bei der Aufklärung von Strukturen und der Dynamik von Biomolekülen. Ziel ist, im Rahmen des Projektes MS SPIDOC einen neuartigen Massenspektrometer-Prototyp für eine optimierte Einzelmolekülabbildung zu entwickeln. Solch ein Gerät könnte bei der Entwicklung neuer Impfstoffe und Medikamente gegen Infektionskrankheiten eingesetzt werden. Das Projekt wird geleitet vom Heinrich-Pette-Institut (Hamburg).

In dem Massenspektrometer-Prototyp sollen elektrisch geladene Biomoleküle in ein Hochvakuum überführt, nach ihrem Masse- zu Ladungsverhältnis sowie ihrer Form getrennt und nach ihrem Dipolmoment ausgerichtet werden. Die geplante Wechselwirkung mit dem Freie-Elektronen-Laser des European XFEL https://www.xfel.eu/index_ger.html ermöglicht dann die Aufschlüsselung der dreidimensionalen Struktur der Proteinkomplexe und viralen Systeme. (Siehe auch Medieninformation zu MS SPIDOC https://idw-online.de/de/news690669)
Eine besondere Herausforderung sind dabei der große Massenbereich interessanter Biomoleküle mit bis zu einer Million atomarer Masseneinheiten sowie der effiziente Transport und die genaue Positionierung für den Beschuss mit dem Röntgenlaser XFEL. Die Greifswalder Physiker um Prof. Dr. Lutz Schweikhard https://physik.uni-greifswald.de/ag-schweikhard/ entwickeln ein Filter-/Fallensystem für die geladenen Partikel, mit dem nicht nur das ausgewählte Biomolekül aus einer Mixtur herausgefiltert, sondern auch über einen ausgedehnten Zeitraum gespeichert werden kann. Werden die gesammelten Biomoleküle anschließend als Ionenpaket dem XFEL zugeführt, kann die Probendichte so signifikant erhöht werden, dass die Abbildung mit den nur wenige Femtosekunden kurzen Röntgenpulsen möglich wird.*

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