Münster 1999 – scientific programme
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CP: Chemische Physik
CP 21: Einzelteilchenspektroskopie
CP 21.2: Talk
Thursday, March 25, 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. Kubitscheck2 — 1Physikalisches 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)