Light Microscopy – ultimate resolution

Sensation in Microscopic Research!

 ANobel Prize winner Stefan Hell (Göttinger Max Planck Institute (MPI)for biophysical chemistry) and his team have developed a new fluorescence microscope, called MINFLUX. They can seperate molecules with it, which are only nanometres (millionth of a millimeter) apart. 

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Titelbild: © Irene Böttcher-Gajewski

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„Wissenschaftler um Nobelpreisträger Stefan Hell vom Göttinger Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie haben nun geschafft, was lange Zeit als unmöglich galt: Sie haben ein neues Fluoreszenzmikroskop entwickelt, MINFLUX genannt, mit dem sich erstmals Moleküle trennen lassen, die nur Nanometer (millionstel Millimeter) voneinander entfernt sind. Dieses Mikroskop ist mehr als 100 Mal schärfer als herkömmliche Lichtmikroskopie und übertrifft selbst die bisher besten lichtmikroskopischen Methoden – das von Hell zuerst entwickelte STED und das von Nobelpreiskollege Eric Betzig erfundene PALM/STORM – um das bis zu 20-Fache. Für MINFLUX nutzte Hell die Stärken von STED und PALM/STORM in einem völlig neuen Konzept. Dieser Durchbruch eröffnet Wissenschaftlern grundlegend neue Möglichkeiten zu erforschen, wie Leben auf molekularer Ebene abläuft“ (Science, 22. Dezember 2016).

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Prof. Dr. Stefan Hell gemeinsam mit den Erstautoren der jetzt in Science erschienenen Arbeit Dr. Francisco Balzarotti, Yvan Eilers und Klaus Gwosch am Mikroskop (von links).

© Irene Böttcher-Gajewski / Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

„Mit MINFLUX erreichen wir Auflösungen von einem Nanometer, das ist der Durchmesser einzelner Moleküle – die ultimative Grenze dessen, was in der Fluoreszenzmikroskopie möglich ist“, erklärt Stefan Hell, Direktor am MPI für biophysikalische Chemie. „Ich bin überzeugt, dass MINFLUX-Mikroskope das Zeug dazu haben, eines der grundlegendsten Werkzeuge der Zellbiologie zu werden. Mit diesem Verfahren wird es in Zukunft möglich sein, Zellen molekular zu kartografieren und schnelle Vorgänge in ihrem Inneren in Echtzeit sichtbar zu machen. Das könnte unser Wissen über die molekularen Abläufe in lebenden Zellen revolutionieren.“ ( ).

Schärfer geht es nicht

Mit MINIFLUX lassen sich Bewegungen zeitlich genauer verfolgen als mit det der STED- oder PALM/STORM-Mikroskopie. Dadurch ist es möglich, sehr viel schnellere Bewegungen einzelner fluoreszenzmarkierter Moleküle in einer lebenden Zelle sichtbar zu machen.

Links: Bewegungsmuster von 3oS-Ribosomen (Bestandteile von Proteinfabriken farbig) im Bekterium E. coli (schwarz-weiß). 

Rechts: Bewegungsmuster eines einzelnen 3oS-Ribosom (grün) vergrößert dargestellt.

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© Yvan Eilers / Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

PJP

Zugabe:

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International Space Station ISS – life on board

Seit Ende des `Kalten Krieges´ wird das Forschungsprojekt ISS international betrieben.

Insgesamt 16 Nationen beteiligen sich an der Finanzierung, dem Ausbau und der Unterhaltung der ISS. In und an der ISS wird getestet, geschraubt und repariert. Da die körperliche Belastung im All sehr hoch ist, muss die Besatzung regelmäßig ausgetauscht werden. So soll es bleiben.

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Maße und Daten der ISS

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Quelle: n-tv.de , Thomas Körbel, dpa

Bei einer aktuellen Spannweite von 109 m ist die ISS 97m lang bei einer Tiefe von  27,5m.

Sie wiegt 455 t und benötigt für eine Erdumdrehung 91 Minuten.

Derzeit befinden sich —- Astronauten an Bord.

Das Leben an Board der ISS

Ich beziehe mich auf einen Bericht  von Lena Ruppert (bei web/de) mit diesem tollen Titelfoto:

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© imago/ZUMA Press

Die Haare stehen der Wissenschaft-Lerin buchstäblich zu Berge. Nun stellt sich die Frage, ob das auch stimmt. Warum? Weil es in der Schwerelosigkeit kein oben und unten gibt. Duschen entfällt damit schon mal. Stattdessen tun es auch feuchte Handtücher. Vom Verrichten der Notdurft ganz zu schweigen.

Mr. Albert Einstein hätte seine helle Freude daran gehabt, dieses Forschungsprojekt zu begleiten und wäre bestimmt einer der ersten dort oben (oder unten) gewesen und hätte eine Zeitmessung durchgeführt. Denn für die Besatzung läuft die Zeit anders. Wer sich darüber näher informieren möchte, ich bin Albert Einstein mal gefolgt:

Sensation für Einstein

Wassertank in All

Damit übergebe ich an Lena Ruppert mit ihrem Artikel über das Leben in der ISS:

Alltag auf der ISS

PJP

Zugabe

Noch ein Zitat von Albert:

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Comment: Astronauts don`t need any internet (exept for their fam.)

Wonderful moonfotos – round the world

Actually I post wonderful fotos from Mrs. Moon taken all around the world.

On this one you can see the `ISS´ flying between moon and earth. This view has been made with several foto-shots put together in one foto: 

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© Nasa/Kris Smith

If you like join this wonderful fotoalbum and more:

Moonfotos round the world

Have a look at my fotoalbum `Sun, moon, star´ – fotos

The moon fotos are from winter 2015

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PJP

The day after -my moondate (private)

Good morning Ladies (gentlemen included),

This ist he first private article I try in English for my readers in foreign countries. For you and you….. and the rest of you, esp. the lady in the pajamas…;-)

Have a look in my statistic of three days f.e.:

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Where ever you are now….

I`m sitting here as usual having my tea with a cigi, because I want it. Time is nearly 6am, Baxxter waiting for his breakfast because he wants it . Must go soon and feed him. After his breakfast he wants another one as usual.

Hope you`re doing anything. But the question is `HOW´. How are you doing what? What are you doing how? How are  you doing well? Sorry my English isn`t perfect but I m sure you know what I mean. So what…..are you feeling good or bad? If bad it can only get better, if god it can only get worse.

I write my Blog now. But what is a Blog? It is a diary in which I write what I did, my experiences and thoughts. And it`s PRIVATE. So please don`t tell anybody and keep it for you.

Must have a look at Baxxter

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Hard to believe… he went to sleep again in MY BED!!

Just fed Baxxter in the garden.

My god, the moon is shining so brightly just above my house. Difficult to take another foto in this position. What is the realationship between earth and moon? I think in former times they were engagad and in the wedding night it has not worked out in bed because the moon could`nt sleep. The earth has stunk from  flue gases and peple on earth were tooo loud. After that their marriage ended and the moon went his own way. But grandmother sun still cares for the two spending light and warmness. And there is still a gravitation between earth and moon and she tries to spend us some light in the night. I think she is ok.

After this little excursion I want to have another cup of tea. My tea is  getting cold when writing this. And let me have also another cigi. Baxxter wants his next breakfast. I try to explain that he just had it.

Ok, the time is quater to 7am now and I try to find out how late it is in your country. Mr. Einstein said that time is relativ so it might be different in your countries. Look what I found in the internet and tell me, which the real time is?

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When I get up in the morning my friends in USA say Good night. But it`s getting worse, if I m out there freezing I get a foto from Australia with a young lady swimming with her dog in the pool to cool down. Who will understand… would you Australien people send me a sunny warm day, please. Ever heard about emailing or skipe… It`s up to you!

So far, back to Mr. Einstein. I post some nice words he said and try to transalte into English. OK?

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He says: I have no special talent. I am only passionately curious.

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Einstein: The main reason for stress is the daily contact with idiots

Conclusion:

I didn`t have any personal contact to Albert. So I can`t be an idiot. Did you ever meet Einstein? I think we need him back for all the idiots worldwide!!

Who was Albert Einstein in life

Albert Einstein in person

Yesterday Barack Obama had a private meal with Angela Merkel at Adlon Hotel in Berlin for a smalltalk about word-politics. I like Barack Obama, because he is a good man. So I come to the end with a foto with Barack taken 2010 for a better world.

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PJP

In Addition

Sometimes we think too much. Listen, what the Kinks tell you:

Too much on my mind

Wissenschaft aktuell pt. 2 – Astrophysik

Die Suche nach außererdischem Leben beschäftigt die Menschen. Unerklärliche Phänomene gibt es immer wieder. Was ist der aktuelle Kenntnisstand? Arzu Dagci hat dazu ein Interview mit dem Astrophysiker Norbert Junkes geführt.

Titelbild: © imago/Blickwinkel

„Die Suche nach extraterrestrischer Intelligenz, kurz „Seti“ genannt, betreiben Forscher schon seit 1960. Dabei gibt ihnen ein bestimmtes Signal bis heute Rätsel auf. Bei dem sogenannten „Wow!-Signal“ können Wissenschaftler nicht ausschließen, dass es von einer außerirdischen Zivilisation stammt. Das „Big Ear“-Radioteleskop der Ohio State University zeichnete am 15. August 1977 das Wow!-Signal auf. Seinen Namen verdankt es einer Randnotiz seines Entdeckers Jerry Ehman, der die Abbildung des Signalverlaufs mit dem Ausdruck der Verwunderung kommentierte. Der Astrophysiker Norbert Junkes vom Max-Plank-Institut für Radioastronomie erklärt im Interview, was es mit dem Wow!-Signal auf sich hat und wie die Suche nach außerirdischen Zivilisationen funktioniert.

Herr Junkes, was müssen wir uns unter Seti vorstellen?

Norbert Junkes: Im Prinzip wird dabei mit Radioteleskopen nach künstlichen Signalen gesucht. Was wir in der Radioastronomie normalerweise aufzeichnen, sind eine ganze Reihe natürlicher Radiostrahlen. Mit Hilfe der Teleskope lernen wir etwas über die Vorgänge im Universum, über die Physik und die Chemie ferner Welten. Atome und Moleküle haben spektrale Fingerabdrücke, die sich auch in charakteristischer Radiostrahlung abbilden. Aber für Seti wird nach einem Signal gesucht, das sich von dieser natürlichen Radiostrahlung unterscheidet, weil eine außerirdische Intelligenz dahinter steckt, die es künstlich erzeugt…..“ (Arzu Dagci).

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Foto: © imago/Blickwinkel

Weiteres bei Interesse unter folgendem link:

Das Interview in Gänze

PJP

Wissenschaft aktuell pt. 1 -Tauben können Englisch

Die wissenschaftliche Forschung bringt immer wieder Studien zutage, die uns staunen lassen. Dazu ein Zitat aus `Neues aus der Wissenschaft´ (DLF):

Tauben „können zumindest existierende Wörter von sinnfreien Nicht-Wörtern unterscheiden. Und zwar auch solche, die sie nie zuvor gesehen haben. Wie Biopsychologen der Ruhr-Universität Bochum und ihre neuseeländischen Kollegen in „PNAS“ berichten, orientieren sich die Tiere dabei unter anderem an wiederkehrenden Buchstaben-Kombinationen.

Zunächst lernten die Tauben am Monitor mittels Futterbelohnung 26 bis 58 englische Wörter aus vier Buchstaben, die sie von 8000 Nicht-Wörtern unterscheiden konnten. Dann zeigten die Wissenschaftler den Tieren je 50 unbekannte Wörter und Nicht-Wörter. Tatsächlich pickten die Vögel deutlich häufiger auf die existierenden Wörter. 

Das Fazit der Forscher:

Tauben lernen nicht nur auswendig. Sie wenden vielmehr Rechtschreib-Regeln an. Sie lernen zum Beispiel, welche Buchstabenpaare in einer Sprache besonders häufig zusammen auftreten.

Obwohl Tauben und Menschen sehr unterschiedliche Gehirne haben, lernten sie trotzdem auf äußerst ähnliche Weise orthografische Regeln, bemerken die Autoren.“

Quelle: PNAS

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Die Studien von Stanislas Dehaene 

Der Neuro-Wissenschaftler Stanislas Dehaene erorscht, was sich heute `objektiv´ über das Bewusstsein sagen lässt. Das subjektive Erleben blendet er dabei aus.

“ `Angst vor großen Fragen kennen die Neurowissenschaftler nicht: Diskutierten Philosophen Jahrhundertelang über das Bewusstsein und seinen Ursprung, lautet heute die Antwort der Neurowissenschaft fast unisono, dass letztlich alles Gehirn sei. So auch Stanislas Dehaene, was ihn dabei von seinen Kollegen unterscheidet, ist sein pragmatischer Ansatz. Er nutzt einfache optische Illusionen, um das Bewusstsein erst experimentell handhabbar zu machen und von da aus immer weiter zu analysieren.

Da sieht man einen Kreis grauer Tupfen: Blickt man starr auf die Mitte, dann verschwinden einzelne Flecken, tauchen wieder auf, verschwinden erneut. Das Bild auf der Netzhaut bleibt gleich, aber das, was der Beobachter erlebt, was er beschreibt, verändert sich laufend. Indem Stanislas Dehaene genau untersucht, was bei diesen Übergängen im Gehirn geschieht, kann er eine neuronale Signatur des Bewusstseins identifizieren. Nach etwa 300 Millisekunden begingen die Nerven über weite Teile des Gehirns hinweg hochfrequent und synchron zu feuern, im EEG zeigt sich das als sogenannte P3 Welle. „Genau an diesem Punkt, wo ein kohärent vernetztes Gehirn plötzlich ‚zündet‘, scheint bewusste Wahrnehmung zu entstehen´, schreibt Dehaene“ (DLF).

„Flexibilität und Integration schaffen Bewusstsein

Unbewusste Gehirnprozesse können viele Dinge gleichzeitig analysieren, aber nur bis zu einem gewissen Grad und recht automatisiert. Je nach der Dringlichkeit der Sinneseindrücke und den aktuellen Bedürfnissen der internen Prozesse wird eine Information bewusst. Sie steht dann fast dem ganzen Gehirn zur Verfügung, eingebunden in vergangene Erinnerungen und künftige Ziele und kann auf unterschiedliche Weise genutzt werden.

In der besonderen Flexibilität und Integration liegt für Stanislas Dehaene der tiefere Sinn des Bewusstseins. Mit seinem Analysemodell nähert sich Dehaene auch praktischen Fragen, so versucht er zum Beispiel, über die P3 Welle und die hochfrequenten Entladungen im EEG Anzeichen für Bewusstsein bei Patienten im vegetativen Zustand zu erkennen. Auch ist er davon überzeugt, dass Tiere über einen ähnlichen „globalen Arbeitsraum“ verfügen und damit über Bewusstsein. Allerdings geht Dehaene davon aus, dass es die Sprache ist, die dem Menschen ermöglicht, eine andere Qualität von Bewusstsein zu erreichen.

Der pragmatischen Ansatz blendet allerdings völlig aus, was für viele der Kern des Bewusstseins ist: das subjektive Erleben. Das aber sei ein vorwissenschaftliches Konzept, meint Stanislas Dehaene. In der Biologie wurde eine undefinierte Lebenskraft durch chemische Erklärungen obsolet. Ganz ähnlich könnten in Zukunft neuronale Modelle den Glauben an einen Geist neben dem Gehirn überflüssig machen. Das kann man für einen intellektuellen Taschenspielertrick halten oder für ein Zeichen von Ehrlichkeit. Stanislas Dehaene beschreibt detailliert, was sich heute objektiv über das Bewusstsein sagen lässt. Es gibt vielleicht tiefere Einsichten, aber die lassen sich nicht belegen.“

Fazit:

Es bleibt dem Leser überlassen, einen Zusammenhang zwischen `den Tauben und Stanislas Dehaene´ zu bedenken.

PJP

An alle Kinder – Peter Lustig ist gestorben

Mein Nachruf an Peter Lustig geht an alle Kinder, die Peter Lustig nicht mehr im Fernsehen miterleben konnten. Die Erwachsenen, die ihn nicht kennen, haben viel verpasst.

Das Titelbild kann urheberrechtlich geschützt sein. Aus aktuellem Anlass übernehme ich dafür keine Haftung. Bei Einspruch kann das Foto hier sofort entfernt werden.

Peter Lustig konnte die ganze Welt erklären. Nicht nur euch, nein auch den Erwachsenen. Peter Lustig war auch immer lustig und der hieß wirklich so. Jetzt trauert nicht nur Kinder um ihn, sondern auch Stars, wie z.B. Oliver Pocher und viele andere. Und ich bin auch ganz traurig und will jetzt, dass seine Sendungen möglichst alle jedes Jahr wiederholt werden. Dann lernen wir wieder alles und können selbst mal was erfinden.

Was wir jetzt machen können 

Abschiedsbrief schreiben an die Familie von Peter Lustig. Und noch einen an das Fernsehen, wo drinsteht:

Wir wollen Peter Lustig wiedersehn.

Jetzt auf diesen Link klicken, wenn ihr schon lesen könnt. Können eure Eltern schon lesen? 😉

Diese Fernsehstars machen mit

Vielen Dank!

PJP