Physik für die Lebenswissenschaften 24.06-27.06.2019

In Forschung und Entwicklung arbeiten die naturwissenschaftlichen Disziplinen eng zusammen. Arbeitsgruppen aus der Biologie, Physik und Chemie forschen weltweit gemeinsam, um zu neuen Erkenntnissen zu gelangen und wissenschaftlichen Fortschritt zu erreichen. Dieser Fortschritt beruht maßgeblich auf der permanenten Weiterentwicklung physikalischer Messtechniken. Neue Erkenntnisse sind die Grundlage für neue medizinische Therapien oder innovative Entwicklungen in den Ingenieurswissenschaften. Der Bezug zur heutigen Anwendung in Forschung und Entwicklung wird durch eigens ausgeführte Experimente in Laboren vom XLAB, der Universität Göttingen und im Laserlaboratorium Göttingen unterlegt. 


Weitere Informationen:
Die Schüler sind zusammen in einem nahe gelegenen Hotel in Mehrbettzimmern untergebracht. Das Mittagessen wird in der Mensa der Universität eingenommen. In Verbindung mit einem Rahmenprogramm sind täglich gemeinsame Abendessen geplant. Die Teilnehmerzahl ist auf 12 begrenzt und die Teilnehmer müssen mindestens 16 Jahre alt sein.

Ein Eigenbeitrag von 80 Euro, das Mittagessen in der Mensa sowie die An- und Abreise sind selbst zu zahlen.

Einen Flyer mit allen Informationen finden Sie Leitet den Download einhier.

Kontakt:

Dr. Christina Lumme, Fachbereich Physik
E-Mail: c.lumme (at) xlab-goettingen.de
Tel.: 0551 / 39 14351

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Physikalische Grundlagen

Angefangen bei der Frage „Was ist eigentlich Licht?“ bis hin zur Erklärung der Auflösungsgrenze eines Lichtmikroskops nach Ernst Abbe lernen die Teilnehmer wichtige physikalische Eigenschaften von Linsen, Strahlengängen und komplexe Beugungserscheinungen kennen. Selbstjustierte optische Aufbauten helfen, die einzelnen Komponenten eines Mikroskops und einer optischen Pinzette zu verstehen.

Laserphysik

Laser haben eine enorme Bedeutung in der Mikroskopie, denn mit Ihrer Hilfe können Strukturen und Bewegungen im Nanometerbereich beobachtet werden. Für die Entwicklung dieser superauflösenden Fluoreszensmikroskopie wurde im Jahr 2014 der Nobelpreis für Chemie verliehen. Der Laser wird hierbei genutzt, um einzelne Fluoreszenzfarbstoffe an- und/oder auszuschalten.
Am XLAB stehen offene Lasersysteme zur Verfügung, die aus einzelnen Komponenten aufgebaut und justiert werden. So erfahren die Teilnehmer durch eigenes Experimentieren die physikalischen Prinzipien der Lasertechnik. Die dabei erworbenen Kenntnisse tragen sowohl zum Verständnis der STED-Mikroskopie als auch der optischen Pinzette bei.

Stimulated Emission Depletion (STED)-Mikroskopie / Auflösung über die Beugungsgrenze hinaus

Die STED-Mikroskopie ist ein Beispiel dafür, wie der Transfer vorhandenen physikalischen Grundlagenwissens die Mikroskopie in der heutigen Zeit noch einmal revolutionierte: Das Auflösungsvermögen eines Fluoreszenzmikroskops wird dabei deutlich überschritten. Anders als bei der Elektronenmikroskopie können lebende Proben analysiert werden. Erste wichtige Beobachtungen wurden bereits gemacht, beispielsweise winzige Strukturen im Gehirn einer lebenden Maus, die an der Kommunikation von Nervenzellen beteiligt sind. In der Abteilung Optische Nanoskopie am Laserlaboratorium Göttingen werden die Teilnehmer mit den physikalischen Grundlagen dieser innovativen mikroskopischen Technik vertraut gemacht. Im Labor werden sie Präparate erstellen und die Bilder im STED-Mikroskop aufnehmen.

Optische Pinzette

Der Zusammenhang zwischen zellulären Abläufen und biomechanischen Eigenschaften ist ein Schlüssel für die biomedizinische Forschung: Mit Hilfe der optischen Pinzette können viskoelastische Veränderungen inter- und intrazellulärer Prozesse aufgedeckt und so Krankheiten – darunter auch die Alzheimer Krankheit oder das Wachstum von Tumoren – verstanden und darauf aufbauend Medikamente entwickelt werden. Bei uns im XLAB lernen die Teilnehmer die Funktionsweise dieser Technologie kennen und bestimmen die Haltekraft unserer optischen Pinzette. In Forschungslaboren der Universität Göttingen wird Ihnen anhand von aktuellen Experimenten die Wichtigkeit dieses Messverfahrens in der Forschung näher gebracht. 


Eine gemeinsame Veranstaltung der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung und  des XLAB – Göttinger Experimentallabor für junge Leute