Als Originaldokument nur Kurzmitteilung vorhanden, im wesentlichen wie folgt: Makromolekulare Strukturen und Funktionen werden von den Kräften bestimmt, die sie zusammenhalten. Diese Kräfte ließen sich bisher nur indirekt mit der Röntgenstrahlen-Kristallographie oder mit der magnetischen Kernspinresonanz bestimmen. Mit einem atomaren Kraftmikroskop (AFM: Atomic Force Microscope) wurden diese Bindungskräfte am Forschungslabor der amerikanischen Marine (Naval Reseytch Laboratory, Surface Chemistry Branch, Chemistry Division, Waschington, DC 20375) erstmals direkt als Bindekräfte zwischen DNS-Strängen gemessen. Dieses Meßverfahren kann künftig auch Bindungskräfte zwischen Makromolekülen, etwa zwischen Antikörpern und Antigenen, von Bakterienfilmen an Metalloberflächen oder die bei Zellteilungen auftretenden, zellulären Kräfte ausmessen. Darauf aufbauend lassen sich möglicherweise hochempfindliche Diagnoseverfahren entwickeln und die Kräfte, die für die Strukturen organischer Verbindungen verantwortlich sind, besser verstehen. Wenn die Meßwerte in computergestützte, molekulare Entwurfssysteme (Molecular Design) eingearbeitet werden, kann der Umfang erforderlicher Synthese-Experimente eingeschränkt werden. Für die direkten Messungen wurde die Abtastspitze eines AFM mit einem DNS-Strang beschichtet und die Kräfte eines auf einer entsprechende Unterlage angehefteten zweiten DNS-Stranges bestimmt. Existiert zwischen dem Makromolekül an der Abtastspitze und der Molekül auf der Unterlage ein drittes Molkül, so läßt diese Arbeitstechnik auch Festigkeitsprüfungen des Molekülzusammenhalts zu. Man kann zum Beispiel ermitteln, welche Kräfte erforderlich sind, um normalerweise aufgerollte Moleküle zu linearen Strängen zu strecken und bis zum Auseinanderreißen zu bringen. Der Vorteil des Verfahrens liegt in der genauen Aufzeichnung einer Kurve der Bindungskräfe zwischen Makromolekülen oder auch einzelnen ihrer Teile. Die Messung der Anheftungskräfte von Biofilmen an Schiffsrümpfen kann zu neuen anheftungsverhindernden Werkstoffen führen. Damit ausgestattete Kriegsschiffe haben kleinere Gleitwiderstände, geringeren Energieverbrauch und sind unter Wasser akustisch schwerer zu orten.
Kräfte zwischen DNS-Strängen bestimmen. Syntheseexperimente können eingeschränkt werden / Neue Werkstoffe. Diagnostik
Measuring forces between macromolecules by AFM: Atomic Force Microscope
Blick durch die Wirtschaft ; 40 , 114 18.06.97 ; 12
1997
1 Seite
Article (Journal)
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