Dank modernster Teleskope wissen wir, dass unsere Galaxie aus mehr als einer Billion Sternen besteht. IN
Das Team platzierte einzelne Farbstoffmolekülein genau definierten Abständen voneinander. Dies wird mit einer neuen Technik erreicht, die als DNA-Origami bekannt ist. DNA als Speichermedium in der Biologie wird so verwendet und programmiert, dass Moleküle durch Falten von DNA nach Belieben mit Abmessungen von mehreren Nanometern angeordnet werden.
Fluoreszierendes Licht kann zunächst nicht unterschieden werdeneinzelne Moleküle auf Origami unter einem Lichtmikroskop. Ein weiterer Trick wird verwendet, um die Moleküle tatsächlich zu trennen. Licht von der Origami-Struktur tritt durch einen halbtransparenten Spiegel und wird von Fotodetektoren auf beiden Seiten des Spiegels aufgezeichnet.
Es ist zu beachten, dass ein einzelnes Molekül kannemittieren jeweils nur ein Lichtteilchen, das nur von dem einen oder anderen Detektor aufgezeichnet wird, jedoch nicht von beiden. Wenn man die chronologische Reihenfolge betrachtet, in der das Licht auf die einzelnen Detektoren trifft, kann man die genaue Anzahl der Farbstoffmoleküle in der Origami-Struktur ableiten.
Auf diese Weise können einzelne Moleküle gezählt werden.Farbstoff. Die Anzahl der Farbstoffmoleküle wird durch DNA-Programmierung bestimmt. Eine Origami-Struktur mit einem Farbstoff emittiert genau ein Lichtquantum - eine mit fünf emittiert genau fünf.
Einzelne Farbstoffmoleküle sind ebenfalls jeweilsmiteinander interagieren. Bei Belichtung absorbiert der Farbstoff Energie. Er kann es entweder wieder als Licht emittieren oder an einen nahe gelegenen Farbstoff weitergeben. Befindet sich der benachbarte Farbstoff jedoch bereits in einem angeregten Zustand, treffen sich zwei Anregungen.
Wie bei zwei Autos, die es versuchenBetreten Sie den gleichen Parkplatz zur gleichen Zeit, die Aufregung verschwindet. Eine solche Vernichtung ist in der molekularen Optoelektronik wie organischen Leuchtdioden oder Solarzellen von großer Bedeutung, spielt aber auch in der hochauflösenden Mikroskopie eine Rolle.
Das Forschungsteam konnte nun zeigendass die nanoskopische Wechselwirkung von Farbstoffmolekülen miteinander direkt verfolgt werden kann, indem die Ankunftszeiten von Lichtteilchen auf zwei Lichtdetektoren bestimmt werden. Dieser Ansatz bietet eine neue Methode zur ultraschnellen Nanoskopie molekularer Komplexe, die auch in den Biowissenschaften Anwendung finden wird.
Lesen Sie auch
Physiker haben ein Analogon eines Schwarzen Lochs erstellt und Hawkings Theorie bestätigt. Wohin führt es?
Abtreibung und Wissenschaft: Was wird mit den Kindern geschehen, die gebären werden?
Wissenschaftler haben das Tempolimit in der Quantenwelt entdeckt