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Nanotechnologie: Waage für lebende Kleinstmengen entwickelt

Forscher des Massachusetts Institute of Technology gelang die Konstruktion einer Nanowaage, mit der das Gewicht noch lebender Zellen exakt bestimmt werden kann. Bislang war es nur möglich, vollständig getrocknete und damit abgetötete biologische Proben im Vakuum genau abzuwiegen.

Die Wissenschaftler um Scott Manalis modifizierten für ihre Zwecke das Design von bereits eingesetzten, ultrapräzisen mikromechanischen Resonatoren. In ihnen kontaktiert ein kleines Silizium-Scheibchen im Vakuum die zu wiegenden Partikel und gerät dabei in typische Vibrationen, deren Frequenz von dem Gewicht der Probe abhängt. Zellen mussten für diese Prozedur aber gefriergetrocknet, also völlig wasserfrei und somit tot vorliegen. Manalis Team umging dieses Problem nun mit einem Resonatorkäfig, der mit Flüssigkeit und dem auszuwiegenden Gegenstand gefüllt werden kann und die Probe vor dem umgebenden Vakuum schützt.

Mit der Nanowaage gelang es bereits, Bakterien und Nanopartikel auf ein Femtogramm – ein Millionstel Millionstel Gramm – genau abzuwiegen. In Zukunft dürften noch höhere Genauigkeiten erreicht werden, hoffen die Forscher. Es sei dann beispielsweise möglich, genau zu verfolgen, wie sich die Masse von Zellen beispielsweise bei einer Zellteilung verändert. Weitere Anwendungsgebiete für ihre Miniwaage seien zukünftige Massendurchfluss-sensorische Verfahren in der medizinischen und biochemischen Diagnostik. (jo)

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