Amerikanische Forscher haben den berühmten Froschschenkel-Versuch von Luigi Galvani mit einzelnen Molekülen durchgeführt: Sie versetzten diese durch das elektrische Feld einer winzigen Metallspitze in Vibrationen versetzt und erstellten auf diese Weise ein Bild des Gewebes mit einer Auflösung von nur wenigen Nanometern. Darüber berichteten die Wissenschaflter des Oak Ridge Nationallaboratoriums auf der Science & Technolgogy Tagung der American Vacuum Society.
Dass biologische Substanzen durch das Anlegen einer elektrischen Spannung in Schwingungen versetzt werden können, ist seit dem von Luigi Galvani im 18. Jahrhundert durchgeführten Versuch mit Froschschenkeln bekannt. Sergei Kalinin und seine Kollegen haben sich diese Variante des piezoelektrischen Effekts nun zur Erstellung von Bildern biologischer Substanzen mit molekularer Auflösung zunutze gemacht.
In ihrem Experiment tasteten die Wissenschaftler die Oberfläche des zu untersuchenden Gewebes mit einer feinen Metallspize in einem Abstand von nur wenigen Nanometern ab. Dabei wurde zusätzlich eine elektrische Spannung zwischen der Spitze und dem Gewebe angelegt, so dass sich zwischen diesen ein elektrisches Feld ausbildete.
Dieses wiederum regte die Biomoleküle im Gewebe zu Vibrationen an ? in Analogie zu den Kontraktionen der Froschschenkel in Galvanis Versuch. Diese Vibrationen gaben Aufschluss über die mechanischen Eigenschaften der Substanz genau unterhalb der nur wenigen Nanometer feinen Spitze, so dass durch Rasterung der Oberfläche ein Bild erstellt werden konnte. In einer ersten praktischen Anwendung hat Kalinin seine Methode erfolgreich zur Untersuchung von Schmetterlingsflügeln eingesetzt.
Stefan Maier
