Im Jahr 2014 hat Stefan W. Hell zusammen mit Eric Betzig und William E. Moerner den Nobelpreis für Chemie aufgrund der Entwicklung superhochauflösender Fluoreszenzmikroskopie bekommen. In der vorliegenden Hausarbeit soll nun die von Hell entwickelte STED-Mikroskopie physikalisch beschrieben und erläutert werden, weshalb das Untersuchungsverfahren für Molekülstrukturen in der Forschung so herausragend ist, dass es mit dem Nobelpreis bedacht wurde.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Auf der Suche nach den Bausteinen des Lebens
- Die STED-Mikroskopie
- Die Lichtmikroskopie
- Die Fluoreszenz
- Das Prinzip
- Die Anwendungsmöglichkeiten
- Zusammenfassung
- Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Hausarbeit befasst sich mit der STED-Mikroskopie, einem superhochauflösenden Fluoreszenzmikroskopieverfahren, das 2014 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurde. Ziel ist es, die physikalischen Grundlagen der STED-Mikroskopie zu erläutern und zu zeigen, warum diese Methode für die Molekülforschung so bedeutsam ist.
- Wissenschaftshistorischer Abriss zur Erforschung der „Bausteine des Lebens“
- Funktionsweise der Lichtmikroskopie und die Abbe'sche Beugungsgrenze
- Das Prinzip der Fluoreszenz und ihre Bedeutung für die STED-Mikroskopie
- Physikalische Funktionsweise der STED-Mikroskopie
- Anwendungen der STED-Mikroskopie in der Molekülforschung
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Einleitung in die Thematik der STED-Mikroskopie und die Bedeutung für die Molekülforschung.
- Auf der Suche nach den Bausteinen des Lebens: Historischer Abriss über die Erforschung der Welt und die Suche nach den kleinsten Bausteinen der Materie, beginnend mit der Antike bis hin zur Entwicklung des „Standard-Modells“ der Elementarteilchenphysik.
- Die STED-Mikroskopie: Einführung in die Lichtmikroskopie, die Abbe'sche Beugungsgrenze und die Funktionsweise der Fluoreszenz. Es folgt eine detaillierte Beschreibung der physikalischen Grundlagen der STED-Mikroskopie.
Schlüsselwörter
STED-Mikroskopie, Fluoreszenzmikroskopie, superhochauflösende Mikroskopie, Abbe'sche Beugungsgrenze, Fluoreszenz, Molekülforschung, Nobelpreis für Chemie, Elementarteilchenphysik.
Häufig gestellte Fragen
Was ist STED-Mikroskopie?
STED steht für Stimulated Emission Depletion. Es ist ein Verfahren der superhochauflösenden Fluoreszenzmikroskopie, das die klassische Abbe'sche Beugungsgrenze überwindet.
Wer erhielt den Nobelpreis für die Entwicklung dieses Verfahrens?
Stefan W. Hell erhielt 2014 gemeinsam mit Eric Betzig und William E. Moerner den Nobelpreis für Chemie für die Entwicklung der superhochauflösenden Fluoreszenzmikroskopie.
Was ist die Abbe'sche Beugungsgrenze?
Die Abbe'sche Beugungsgrenze besagt, dass herkömmliche Lichtmikroskope Strukturen, die kleiner als die halbe Wellenlänge des Lichts sind (ca. 200 Nanometer), nicht mehr getrennt darstellen können.
Wie funktioniert das Prinzip der Fluoreszenz in der STED-Mikroskopie?
In der STED-Mikroskopie werden Moleküle gezielt zur Fluoreszenz angeregt, während die Fluoreszenz in den Randbereichen des Fokus durch einen zweiten Lichtstrahl (den STED-Strahl) unterdrückt wird, um eine höhere Auflösung zu erzielen.
Warum ist die STED-Mikroskopie für die Molekülforschung so wichtig?
Sie ermöglicht es Forschern, winzige Strukturen innerhalb lebender Zellen und Moleküle in einer Detailtiefe zu beobachten, die zuvor physikalisch unmöglich schien.
- Quote paper
- Marwin-Domingo Gorczak (Author), 2016, Die Entwicklung superhochauflösender Fluoreszenzmikroskopie. Ein Meilenstein in der Molekülforschung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/356237
