Optische Rasternahfeldmikroskopie unter Flüssigkeit: Anwendungen in der Biologie

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Naber
• Fachliche Zuordnung: Biophysik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5216088

Das hohe optische Auflösungsvermögen und die simultane Kraftmikroskopie der optischen Rasternahfeldmikroskopie ist bisher kaum für Anwendungen in einer wäßrigen Umgebung genutzt worden. Anhand von zwei grundlegend verschiedenen Fragestellungen soll im Rahmen dieses Antrags das Potential dieser Methode für die Biologie demonstriert werden. Als ein Beispiel für die nahfeldmikroskopische Untersuchung eines supramolekularen Systems soll die Hüllmembran eines Zellkerns mit den darin inkorporierten nukleären Porenkomplexen abgebildet werden. Die Dynamik des aktiven Transports großer Proteinkomplexe soll an einzelnen Kernporen mit der Fluoreszenz-Nahfeldmikroskopie zeitaufgelöst untersucht und mit Hilfe der simultanen Kraftmessung mit möglichen Konformationsänderungen des Komplexes korreliert werden. Als Anwendungsbeispiel für die Nanostrukturierung unter Flüssigkeit sollen biologische Substanzen in situ an nahfeldoptisch in monomolekularen Farbstoffilmen geschriebenen Ladungsmustern selektiv adsorbiert werden. Positiv geladene Lipiddoppelschichten sollen mittels Vesikeln auf negativ geladenen Nanostrukturen gespreitet werden. Die in den lokal begrenzten Lipidmembranen inkorporierten Rezeptoren sollen die spezifische Adsorption von Proteinen auf einer Skala unter 100 nm ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen