Rasterkraftmikroskop

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft ; Zoologie
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 460884739

In zahlreichen der zurzeit im Biozentrum der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel durchgeführten und geplanten wissenschaftlichen Projekte werden Oberflächen von Präparaten vielfältiger biologischer und künstlicher Strukturen detailliert charakterisiert werden müssen. Dafür wird es notwendig sein, die Morphologie und Topografie von Oberflächenstrukturen hochaufgelöst zu visualisieren und die Materialeigenschaften von Oberflächenstrukturen präzise zu analysieren. Während ein Teil dieser Charakterisierungen mit verschiedenen Licht- und Elektronenmikroskopietechniken erfolgreich durchführbar sein wird, werden viele der geplanten Analysen nur mit Rasterkraftmikroskopie zu realisieren sein. Deshalb wird in den entsprechenden Projekten der Einsatz eines Rasterkraftmikroskops unerlässlich sein. Das einzige derzeit den verschiedenen Arbeitsgruppen des Biozentrums zur Verfügung stehende Rasterkraftmikroskop ist relativ alt und nicht mehr voll funktionstüchtig. Aus diesem Grund soll ein neues Rasterkraftmikroskop, das möglichst umfangreich ausgestattet ist, angeschafft werden. Dieses Gerät wird in unterschiedlichen Disziplinen der Biologie zum Einsatz kommen. Dabei sollen u. a. Oberflächenstrukturen von Viren und Bakterien, Interaktionen zwischen Viren und Bakterien, Strukturen und Eigenschaften der Zellwände von Mikroalgen und Cyanobakterien, Interaktionen zwischen Bakterien und Süßwasserpolypen, terminale Tracheenstrukturen von Taufliegen und Topografien und Materialeigenschaften der Oberflächen von Arthropodenexoskelettstrukturen analysiert werden. Um in den geplanten Projekten alle Anforderungen erfüllen zu können, muss das neue Rasterkraftmikroskop in ein inverses Durchlichtmikroskop integrierbar sein und es ermöglichen, alle Visualisierungen und Analysen sowohl in Flüssigkeiten mit präzise kontrollierbarer Temperatur als auch in Gasen mit präzise kontrollierbarer Temperatur, Feuchtigkeit und Zusammensetzung durchzuführen und mit Hilfe von spektroskopischen Verfahren Kraft-Abstands-Kurven zu bestimmen und daraus dann verschiedene Materialeigenschaften (z. B. Steifigkeit, Elastizität) und Oberflächeneigenschaften (z. B. Adhäsionskräfte) der analysierten Präparate abzuleiten. Das neue Rasterkraftmikroskop wird von der Arbeitsgruppe „Funktionelle Morphologie und Biomechanik“, die Expertise und Erfahrung in der Anwendung von Rasterkraftmikroskopie aufweisen kann, betrieben und verwaltet werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Rasterkraftmikroskop
• Gerätegruppe: 5091 Rasterkraft-Mikroskope
• Antragstellende Institution: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
• Leiter: Professor Dr. Stanislav N. Gorb