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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Ionenforschung soll Weg zu Mini-Sensoren ebnen |
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| | | Wissenschaftler schießen schon seit Jahren mit Ionenstrahlen scharf, etwa zu therapeutischen Zwecken auf Tumore. Ein relativ junger Zweig ist dagegen die "hochbrilliante Ionenstrahlforschung". |
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Sie arbeitet mit vergleichsweise niedrigen Energien und verfolgt gänzlich andere Zwecke. Die EU fördert Ionenstrahlforschung mit bis zu 4,8 Millionen auf vier Jahre.
Im internationalen Ionenforschungsprojekt "ITS LEIF" sind Wiener und Innsbrucker Wissenschaftler maßgeblich beteiligt.
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Therapeutisch: Gewebe punktgenau zerstören |
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Bei der therapeutisch genutzten Ionenstrahlung werden etwa Wasserstoffkerne (Protonen) oder ionisierte Kohlenstoffatome auf hohe Energien beschleunigt und dann etwa auf erkranktes Gewebe gelenkt, um es punktgenau zerstören zu können.
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Hochbrilliant: Biomoleküle beschleunigen |
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Bei der hochbrillanten Strahlung arbeiten die Wissenschaftler mit Energien, die bis zu millionenfach geringer sind. Dadurch können auch große, komplizierte Gebilde wie Biomoleküle beschleunigt werden. Das ist der große Vorteil.
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Zuerst Ionisierung, dann Beschleunigung
Um ein Atom oder ein Molekül überhaupt mittels magnetischer oder elektrischer Felder beschleunigen zu können, muss es vorab ionisiert werden. Das heißt, dem normalerweise elektrisch neutralen Atom oder Molekül werden Elektronen hinzugefügt oder weggenommen.
Damit bekommt es eine elektrische Ladung, kann anschließend beschleunigt und - etwa durch elektrische oder magnetische Felder - punktgenau fokussiert werden. |
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 Mehr über Ionisierung |
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Hauchdünne, biologische Schichten aufbauen |
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Ziel des Projektes ist es laut Hannspeter Winter vom Institut für Allgemeine Physik der Technischen Universität (TU) Wien, die Techniken so weit zu verfeinern, dass mittels der Strahlen etwa hauchdünne, biologische Schichten aufgebaut werden können.
Durch die Möglichkeit der Fokussierung können die Wissenschaftler aber auch ganz feine Strukturen erzeugen, im Idealfall ein einziges Molekül auf einen Träger aufbringen.
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Internationales Netzwerk für Ionenforschung
Winter ist stellvertretender Koordinator des Projekts "ITS LEIF". An österreichischen Partnern sind neben der TU Wien auch die Universität Innsbruck und die Firma IMS (Ionen Mikrofabrikations Systeme) beteiligt.
Das Netzwerke wird von Frankreich (Caen) aus koordiniert. 32 Forschungsgruppen aus 18 Ländern werden dabei an fünf Ionenstrahl-Anlagen in Caen, Heidelberg, Groningen, Aarhus und Belfast arbeiten. |
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Institut für Allgemeine Physik, TU Wien |
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Winzige Sensoren |
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Durch das Aufbringen von komplizierten Biomolekülen auf einen Träger sollen so winzigste Sensoren entstehen.
Proteine, die beispielsweise ganz spezifisch an bestimmte Schadstoffe binden, könnten so etwa als Detektoren Medizin, Umweltforschung oder auch Kriminalistik eingesetzt werden.
[science.ORF.at/APA, 21.7.05]
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01.01.2010 |
