31.05.2018 - WITec Wissenschaftliche Instrumente und Technologie GmbH

WITec Paper Award 2018 vergeben

Jedes Jahr zeichnet die Raman Imaging Firma WITec (Ulm) drei wissenschaftliche Publikationen aus, die in Peer-Reviewed Zeitschriften erschienen sind und hinsichtlich ihrer Originalität sowie der Bedeutung der Ergebnisse herausragen. Außerdem müssen zumindest einige der Daten unter Verwendung eines WITec-Mikroskops entstanden sein. In diesem Jahr erhalten Forscher in Bochum, Bayreuth und Minneapolis die Preise. Über 80 Artikel waren eingereicht worden, die den vielseitigen Einsatz der Raman-Mikroskopie zur Analyse verschiedenster organischer und anorganischer Materialien dokumentieren.

Der Gold Paper Award

Der Gold Paper Award geht an Hesham K. Yosef. Mit seinen Kollegen von der Abteilung für Biophysik, geleitet von Klaus Gerwert, und Mitarbeitern weiterer Institute der Ruhr-Universität in Bochum (Deutschland) entwickelte er eine auf Raman-Mikroskopie basierende Methode, mit der man maligne Zellen im Urin von Patienten mit Urothelkarzinom nachweisen kann. Dieses Verfahren ist nicht-invasiv und somit schonend für die Patienten. Zunächst hatten die Forscher untersucht, ob sich die mit dem Urin ausgeschiedenen Zellen der Harnblase Gesunder und Erkrankter anhand ihrer Raman-Spektren unterscheiden lassen. Die deutlichsten Abweichungen entdeckten sie in den Tumorzellen bei Raman-Banden, die auf metabolische Unterschiede hinweisen, nämlich auf einen deutlich niedrigeren Gehalt an Glykogen und einen höheren Gehalt an Fettsäuren. Darauf basierend entwickelten und trainierten sie einen Klassifizierer, der die Zellen eindeutig unterscheiden kann. Sie verwendeten dazu eine Raman-Bande bei 482 Wellenzahlen, die den Verlust des Glykogens in den Tumorzellen widerspiegelt. Bei einem ersten automatischen Validierungstest mit zehn diagnostizierten Patienten und zehn gesunden Personen wurden alle Proben mit 100%iger Genauigkeit erkannt. Der Erstautor der Publikation, Hesham K. Yosef, ist davon überzeugt, dass „diese Resultate eine Möglichkeit aufzeigen, wie man Raman-Mikrospektroskopie für nicht-invasive Zytologie einsetzen kann“.

Der Silber Paper Award

Biologische Strukturen mit speziellen Eigenschaften nachzuahmen, ist ein äußerst interessanter Forschungsansatz. Marvin Gernhardt, Holger Schmalz, Seema Agarwal und Kollegen vom Institut für Makromolekulare Chemie II der Universität Bayreuth (Deutschland) und vom Bayerischen Polymerinstitut ließen sich von biologischen Fasern inspirieren und stellten synthetische Fasern mit ähnlichen Eigenschaften her. Aus einem thermoresponsiven Polymer und Polymethylacrylat zogen sie in einem elektrischen Feld Fasern und analysierten sie mit korrelativer Raman-Mikroskopie und Rasterkraftmikroskopie sowie Elektronenmikroskopie. Es zeigte sich, dass die Faserstruktur vom verwendeten Lösungsmittel abhängig ist. Sie synthetisierten Fasern, deren Komponenten nebeneinander angeordnet sind, und solche, bei denen Verdickungen wie bei einer Perlenkette aufgereiht sind „Diese Arbeit beschreibt einen Weg, heterostrukturierte Fasern aus Polymeren zu synthetisieren. Solche Fasern haben ein großes Potential für Applikationen als Aktuatoren, zur Verwendung in neuartigen Textilien, für das Wassermanagement oder die Katalyse“, sind die Forscher überzeugt.

Der Bronze Paper Award

Guanglin Yu erhält den Bronze Paper Award. Der Forscher und Kollegen der Institute für Maschinenbau und Medizintechnik der Universität von Minnesota in Minneapolis (USA) untersuchten, wann und wie sich Eiskristalle beim Einfrieren von Zellen bilden. Tiefgefroren lassen sich Zellen zwar aufbewahren, doch nicht alle Zellen überleben die Prozedur. Man nimmt an, dass eine schnelle Abkühlung die Bildung von Eiskristallen fördert und dies zum Zelltod führt. Die Forscher untersuchten nach verschiedenen Verfahren eingefrorene Lymphozyten. In den Raman-Bildern konnten sie eindeutig die Zellen von Eiskristallen unterscheiden und die Verteilung der als Gefrierschutz verwendeten Substanzen darstellen. Als Parameter für den Zelltod verwendeten sie das Raman-Signal für Cytochrom C. Dieses Molekül wird aus den Mitochondrien freigesetzt, wenn die Zelle stirbt. Die Studie zeigte, dass nur große Eiskristalle (> 2 μm) tödlich sind und eine Mixtur von Glycerin und Trehalose den Zelltod bei einer Abkühlrate von 10°C pro Minute effizient verhindern kann. Die Autoren der Studie schreiben:„Raman-Spektromikroskopie ist ein leistungsfähiges Werkzeug, um die IIF [intrazelluläre Eisbildung] zu beobachten, ihre Rolle beim Absterben der Zellen während des Einfrierens zu verstehen und neue, unserer Ansicht nach bessere Protokolle für die Aufbewahrung der Zellen zu entwickeln.“

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Raman-Mikrospektroskopie
  • Raman-Spektromikroskopie
Mehr über WITec
Mehr über RUB
  • News

    Von der Natur inspirierte Oberflächen aus dem 3D-Drucker

    Mittels Laserstrahlung können Forschende winzige Strukturen mit höchster Präzision drucken. Eine Methode, um die Superkräfte von Tieren und Pflanzen nachzuahmen und sie für die Technik zugänglich zu machen. Um auch in extremen Habitaten überleben zu können, haben viele Tiere und Pflanzen im ... mehr

    Plastikbudget: Menschen müssen Plastikemissionen um das 6 bis 7-fache reduzieren

    Wenn Kunststoffe in die Umwelt gelangen, bringt das viele negative Auswirkungen mit sich: Diese reichen von erstickenden Lebewesen über den Transfer innerhalb der Nahrungskette bis zu den physikalischen Auswirkungen auf ein Ökosystem. Hinzu kommen Gefahren durch Freisetzung von Additiven, M ... mehr

    Kupfer wirkt effektiv gegen Sars-Cov-2 auf Oberflächen – Silber nicht

    Kupfer und Silber sind für ihre antibakteriellen Eigenschaften bekannt. Bochumer Forschende haben untersucht, was sie gegen Viren ausrichten. Silber- und Kupferionen machen vielen Krankheitserregern den Garaus. Daher werden zum Beispiel Implantate oder medizinische Instrumente mit diesen Me ... mehr

  • q&more Artikel

    Maßgeschneiderte Liganden eröffnen neue Reaktionswege

    Zum ersten Mal konnte ein effizienter Katalysator für die palladiumkatalysierten C–C-Bindungs-knüpfungen zwischen Arylchloriden und Alkyllithium-Verbindungen gefunden werden. Diese Reaktion ermöglicht einfachere Synthesewege für wichtige Produkte. mehr

    Mit Licht und Strom dem Schicksal einzelner Nanopartikel auf der Spur

    Die Kombination aus Dunkelfeldmikroskopie und Elektrochemie macht einzelne Nanopartikel in flüssigem Medium sichtbar. Hiermit kann die Aktivität von Katalysatoren während ihrer Anwendung ermittelt werden. mehr

    Vibrationsspektroskopie - Labelfreies Imaging

    Spektroskopische Methoden erlauben heute mit bisher unerreichter räumlicher und zeitlicher Auflösung tiefe Einblicke in die Funktionsweise biologischer Systeme. Neben der bereits sehr gut etablierten Fluoreszenzspektroskopie wird in den letzten Jahren das große Potenzial der labelfreien Vib ... mehr

  • Autoren

    Henning Steinert

    Henning Steinert, Jahrgang 1993, studierte an der Carl‑von‑Ossietzky Universität Oldenburg Chemie, wo er sich unter anderem mit der Aktivierung von Si–H-Bindungen an Titankomplexen beschäftigte. Aktuell promoviert er an der Ruhr-Universität Bochum am Lehrstuhl für Anorganische Chemie II von ... mehr

    Prof. Dr. Viktoria Däschlein-Gessner

    Viktoria Däschlein-Gessner, Jahrgang 1982, studierte Chemie an den Universitäten Marburg und Würzburg und promovierte im Jahr 2009 an der TU Dortmund. Nach einem Postdoc-Aufenthalt an der University of California in Berkeley (USA) leitete sie eine Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe an der Univers ... mehr

    Kevin Wonner

    Kevin Wonner, Jahrgang 1995, studierte Chemie mit dem Schwerpunkt der elektrochemischen Untersuchung von Nanopartikeln an der Ruhr-Universität Bochum und ist seit 2018 Doktorand am Lehrstuhl für Analytische Chemie II von Prof. Dr. Kristina Tschulik im Rahmen des Graduiertenkollegs 2376. Er ... mehr

Mehr über Uni Bayreuth
  • News

    Partikel aus alltäglichen Wandfarben können lebende Organismen schädigen

    Für Wand- und Deckenanstriche werden in Haushalten meistens Dispersionsfarben verwendet. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universität Bayreuth hat jetzt zwei typische Dispersionsfarben auf ihre chemische Zusammensetzung hin analysiert und darin sehr viele feste Partikel entdeckt, d ... mehr

    Automatisierte Messtechnik für die Mikroplastikerfassung in Wasser

    Jens Pfeiffer und Valentin Meiler werden mit dem EXIST-Gründerstipendium des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz und des Europäischen Sozialfonds (ESF) gefördert. Die Fördersumme für „MYTRA – Messung von Mikroplastik“ beträgt über 100.000 Euro. Das Gründerteam bisher bestehend ... mehr

    Bioabbaubare Plastikpartikel im Fertigkompost

    Kompostieranlagen verarbeiten Bioabfälle zu Fertigkompost, der als Dünger in die Böden von Äckern und Gärten gelangt. Eine Studie der Universität Bayreuth zeigt: Fertigkompost aus Kompostieranlagen in Deutschland enthält eine große Zahl von Partikeln aus bioabbaubaren Kunststoffen. Geltende ... mehr

  • q&more Artikel

    Authentische Lebensmittel

    Authentische Lebensmittel erfreuen sich bei Konsumenten zunehmender Beliebtheit. Ein regionales, sortenreines und/oder speziell hergestelltes Produkt ist in einem stark industrialisierten Markt in steigendem Maß ein Garant für mehr Wertschöpfung. Gerade im Premiumsegment lassen sich durch ö ... mehr

    Mehr als Honig?

    Seit Jahrtausenden ist „Honig“ ein Inbegriff für ein naturbelassenes und gesundes Lebensmittel. Dementsprechend erfreut sich Honig auch bei Konsumenten steter Beliebtheit – gerade in Zeiten, in denen biologische Lebensmittel und eine gesunde Lebensweise aktueller sind als je zuvor. mehr

    Extraportion Zink

    Mächtige Unterarme, Pfeife im Mund, Matrosenhut. In Sekundenschnelle ist die Dose Spinat geöffnet und ­geleert. Mit nun übermenschlicher Kraft geht es in die nächste Rauferei. So kennen wir Popeye, den Seemann. Das Geheimnis seiner Stärke ist der hohe Eisengehalt von Spinat. Mit dieser Vors ... mehr

  • Autoren

    Dr. Christopher Igel

    Jg. 1990, absolvierte von 2009 bis 2013 sein Bachelor-Studium in Biochemie an der Universität Bayreuth. Die Bachelorarbeit zum Thema „Honiganalytik mittels NMR“ fertigte er am Forschungszentrum BIOmac unter der Leitung von Prof. Dr. Schwarzinger an. mehr

    Wolfrat Bachert

    Jg. 1987, begann zunächst ein Studium des Maschinen­baustudium an der TU Dresden, eher er 2009 zum Studium der Biologie an die ­Universität Bayreuth wechselte, wo er 2013 am Lehrstuhl für Biochemie unter der Leitung von Prof. Dr. Wulf Blankenfeldt seine Bachelorarbeit zum Thema „Charakteri­ ... mehr

    Christopher Synatschke

    Christopher Synatschke hat an der Universität Bayreuth und der University of New South Wales, Sydney Chemie mit Schwerpunkt Polymerforschung studiert und ist seit 2009 Doktorand in der Arbeitsgruppe von Prof. Axel H. E. Müller an der Universität Bayreuth. Seine Forschungsinteressen sind die ... mehr

Mehr über University of Minnesota
  • News

    Warum Kunststoffe gelb werden

    Wenn Sie eine Retro-Spielkonsole oder eine alte Rolle Packband besitzen, haben Sie gesehen, wie Kunststoffe im Laufe der Zeit vergilben. Obwohl die Ursache für diese Farbveränderung lange Zeit auf die Bildung von Molekülen zurückgeführt wurde, die als Farbstoffe fungieren, blieben die tatsä ... mehr

    Energieforscher erfinden Chamäleon-Metall, das sich wie viele andere verhält

    Ein Team von Energieforschern unter der Leitung der University of Minnesota Twin Cities hat ein bahnbrechendes Gerät erfunden, das ein Metall elektronisch so verändert, dass es sich wie ein anderes verhält und als Katalysator zur Beschleunigung chemischer Reaktionen eingesetzt werden kann. ... mehr

    Erstes vollständig 3D-gedrucktes, flexibles OLED-Display

    In einer bahnbrechenden neuen Studie haben Forscher der University of Minnesota Twin Cities einen maßgeschneiderten Drucker verwendet, um ein flexibles OLED-Display (Organic Light Emitting Diode) vollständig in 3D zu drucken. Die Entdeckung könnte dazu führen, dass in Zukunft kostengünstige ... mehr