Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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CPP: Chemische Physik und Polymerphysik

CPP 30: POSTER: Chemical physics

CPP 30.6: Poster

Dienstag, 8. März 2005, 16:30–18:30, Poster TU D

Optische Pinzetten zur Untersuchung Molekularer Motoren — •Stephan Wörmke, Christoph Bräuchle und Jens Michaelis — Department für Chemie, LMU München, Butenandtstrasse 11, 81377 München

Molekulare Motoren spielen für viele Prozesse innerhalb von Zellen eine wichtige Rolle. Sie können, einer Maschine ähnlich, chemische Energie in mechanische Arbeit umsetzen. Die mechanischen Eigenschaften dieser Moleküle können auf Einzelmolekülbasis mit Hilfe von Optical Tweezers untersucht werden. Diese nutzen den Strahlungsdruck, um im Fokus eines stark fokussierten Lasers Teilchen mit hohem Brechungsindex zu fixieren.

Wir präsentieren hier den Aufbau eines Zweistrahl Optical Tweezers, mit dem es möglich ist, durch Messung von Impulsänderungen direkt die auf ein Partikel wirkende Kraft zu bestimmen. Im Falle von DNA basierten Molekularen Motoren sind zwei verschiedene Experimentiermodi möglich, wobei jeweils die DNA zwischen zwei Polystyrolkugeln befestigt wird, von denen eine in der optischen Falle gehalten und die andere an der Spitze einer Mikropipette fixiert wird. Zum einen kann die Position der auf der Mikropipette befestigten Kugel konstant gehalten und die infolge der Motoraktivität resultierende Kraft gemessen werden, um die Maximalkraft (Stallforce) eines Molekularen Motors zu bestimmen. Zum anderen kann die zwischen den zwei Kugeln wirkende Kraft konstant gehalten werden, indem die Position der Mikropipette über einen Regelkreis in Echtzeit nachführt. So können charakteristische Änderungen der Motoraktivität bestimmt und die mechanochemischen Eigenschaften abgeleitet werden.