JPK Instruments, ein weltweit führender Hersteller von Nanoanalytik-Instrumenten für den „Life Sciences“- und „Soft Matter“-Bereich, berichtet über den Einsatz des NanoWizard® Rasterkraftmikrokops (engl. Atomic Force Microscope – AFM) an der University of South Australia in Adelaide. Rasterkraftmikroskopie wird hier in vielen Forschungsgebieten eingesetzt, u.a. bei der Erforschung von intelligenten Wundheilungskonzepten, Pflanzentoxikologie und neuen Methoden zur Charakterisierung von Nanopartikeln.

Dr. Gordon McPhee leitet die Produktion bei NextCell Pty in Adelaide, Australien. Die Firma hat ihren Sitz auf dem Mawson Lakes Campus und liegt damit in unmittelbarer Nähe zur University of South Australia (UniSA), Australiens führender Universität für interdisziplinäre Forschung. Als Mitglied der Gruppe von Professor Nico Voelcker am Future Industries Institute hat er Zugang zum Instrumentenpark der Universität und nutzt dort JPKs NanoWizard® AFM-System für viele verschiedene Forschungsprojekte. Dazu gehört die Untersuchung neuartiger Materialien für intelligente Wundheilungskonzepte, die Charakterisierung des Einflusses von Substrateigenschaften auf das Verhalten lebender Zellen für die Herstellung verbesserter Hauttransplantate, die Entwicklung neuer Methoden zur Charakterisierung von Proben mittels Massenspektrometrie (MS) für eine ausgefeiltere Analyse der MS-Daten, sowie die Erforschung von Giftresistenzen bei Pflanzen und die Entwicklung neuer Methoden zur Visualisierung von Nanopartikeln.

Dr. McPhee über die Anwendung des NanoWizard® AFMs: „Mit dem AFM kann häufig mehr als nur ein Aspekt eines Projektes beleuchtet werden. Quantitative Imaging bzw. JPKs sog. QI™ Mode zum Beispiel kann Daten über Zellelastizität und –morphologie liefern, die dann durch Kraftspektroskopie-Messungen an dem gewählten Substrat ergänzt werden können. Sehr praktisch für die Untersuchung polymerer Materialien ist auch, dass man problemlos temperaturgesteuert mit den Proben in Flüssigkeiten arbeiten kann. Das Gerät hat sich als äußerst vielseitige Ergänzung für unser interdisziplinäres Forschungsteam erwiesen.“

Zu den Vorteilen des NanoWizard®: „Der Tip-Scanner-Ansatz von JPK ist, im Gegensatz zum Proben-Scanner-Ansatz einiger anderer kommerziell erhältlicher AFMs, essentiell für kombinierte Fluoreszenz-/ Rasterkraftmikoskopie-Messungen und andere biologische Anwendungen. Die Integration mit der JPK TopViewOptics™ erlaubt eine präzise Positionierung der AFM-Spitze auch bei lichtundurchlässigen Proben wie z.B. porösem Silizium. Die BioCell™-Probenkammer macht temperaturgesteuerte Messungen in Flüssigkeiten einfach und ermöglicht Experimente an lebenden Zellen. Die Vielzahl an Abbildungsmodi wie QI™, Force Mapping, sog. Conductive Imaging oder konventionelle Abbildung, verbunden mit der Möglichkeit, zwischen ihnen hin-und herzuwechseln ohne die Hardware austauschen zu müssen, ist wirklich sehr praktisch.“

Die Gruppe veröffentlicht zahlreiche Fachartikel. In den folgenden drei aktuellen Artikeln werden z.B. ausführlich AFM-Messungen dargestellt:

1. A Barley Efflux Transporter Operates in a Na+- Dependent Manner, as Revealed by a Multidisciplinary Platform. Yagnesh Nagarajan, Jay Rongala et al, Dec 15, 2015, The Plant Cell.

2. Silver Coating for High-Mass-Accuracy Imaging Mass Spectrometry of Fingerprints on Nanostructured Silicon. Taryn M. Guinan, Ove J. R. Gustafsson et al, Oct 13, 2015, Analytical Chemistry.

3. Tunable Thermoresponsiveness of Resilin via Coassembly with Rigid Biopolymers. Jasmin L. Whittaker, Naba K. Dutta et al, July 15, 2015, Langmuir.

Der erste dieser Artikel stieß auf ein enormes Interesse bei den Agrargemeinschaften in aller Welt und führte zu einigen Internet- und Rundfunkinterviews.

JPK Instruments entwickelt, konstruiert und fertigt Instrumente in Deutschland zu weltweit anerkannten Standards der deutschen Feinmechanik, Qualität und Funktionalität. Für weitere Einzelheiten über das NanoWizard® AFM-System und seine Anwendungen, sowie weitere Produkte besuchen Sie uns auf der JPK Webseite www.jpk.com, YouTube, Facebook oder LinkedIn.

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