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Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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CP: Chemische Physik

CP 21: Einzelteilchenspektroskopie

CP 21.2: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 10:15–10:30, Gg

Messung von 2D-Trajektorien einzelner Moleküle in viskosen Medien — •O. Kückmann1, T. Kues2, H. Fuchs1, R. Peters2 und U. Kubitscheck21Physikalisches Institut, Westfälische Wilhelms Universität Münster, D-48149 Münster — 2Institut für Medizinische Physik und Biophysik, Westfälische Wilhelms Universität Münster, D-48149 Münster

Die Beobachtung einzelner fluoreszierender Moleküle und die Messung ihrer Trajektorien ist eine vielversprechende Entwicklung in der Mikroskopie (1)(2). Wir haben einen einfachen, aber äußerst empfindlichen Versuchsaufbau realisiert, der die Beobachtung einzelner Moleküle des grün fluoreszierenden Proteins (GFP) mit einer Zeitauflösung im Millisekundenbereich und einer Ortsauflösung von < 20 nm in zwei Dimensionen bei Raumtemperatur erlaubt. Zum Einsatz kommen dabei ein leistungsstarker Argonlaser, der durch einen akusto-optischen Modulator geschaltet wird, ein Weitfeldfluoreszenzmikroskop, und eine Slow-Scan-CCD-Kamera. Zur Erhöhung der Bildaufnahmefrequenz wird nur ein kleiner Bereich des CCD-Chips beleuchtet, der größere Teil dient als Zwischenspeicher vor dem Auslesen (High Speed Framing). An immobilisierten Molekülen der GFP-Mutante S65G/S72A/T203F wurde verifiziert, daß die mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von 4-6 abgebildeten beugungsbegrenzten Objekte einzelne Moleküle darstellen, die bis maximal 106 Photonen vor ihrer Photobleichung emittieren. Mit dem beschriebenen System können die Trajektorien einzelner Proteine in Medien vermessen werden, deren Viskosität dem Inneren eines Zellkerns entspricht.
(1) R. Dickson, D. Norris, Y. Tzeng, W. Moerner; Science 274, pp-pp 966-969 (1996) (2) Th. Schmidt; G. J. Schütz, W. Baumgartner, H. J. Gruber, H. Schindler, J. Phys. Chem. 99, pp-pp 17662-17668 (1996)

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