Press release: Forschungsprojekt: Musterbildung von Biomolekülen an Silizium-Scheiben

Nr. 165/2004 - 07.06.2004

VolkswagenStiftung fördert Vorhaben unter Beteiligung von Göttinger Physikern mit 470.000 Euro
(pug) Mit rund 470.000 Euro fördert die VolkswagenStiftung das Forschungsvorhaben „Selbstorganisierte Musterbildung von Biomolekülen an Silizium-Grenzflächen“, an dem auch Göttinger Wissenschaftler beteiligt sind. An dem dreijährigen Projekt arbeitet ein Team unter Leitung von Privatdozent Dr. Michael Seibt vom IV. Physikalischen Institut der Georg-August-Universität mit. Ziel der Forschungen ist es, die Anlagerung von Biomolekülen auf Halbleiteroberflächen so zu steuern, dass sie in der Nanotechnologie zum Beispiel als Sensoren einsetzbar sind. Die Mittel für das Vorhaben stammen aus der Förderinitiative „Komplexe Materialien: Verbundprojekte der Natur-, Ingenieur- und Biowissenschaften“. Insgesamt hat die VolkswagenStiftung rund 3,35 Millionen Euro für sieben neue Vorhaben in den Materialwissenschaften bewilligt.
Wie Dr. Seibt erläutert, entstehen bei der Verbindung von Silizium-Scheiben durch direkten Kontakt in der Nähe der Oberflächen Netze aus linienhaften Gitterbaufehlern, die so genannten Versetzungsnetzwerke. Diese rufen elektrische Felder hervor, die das Muster der Anlagerung von Biomolekülen beeinflussen. „Die Anlagerung sollte selektiv sein, also an vorbestimmten Stellen geschehen, um die so gewonnene Verbindung für Anwendungen in der molekularen Nanotechnologie und der Bioanalytik einsetzen zu können“, erklärt Dr. Seibt. Durch eine Verdrehung und Verkippung der Silizium-Scheiben zueinander nehmen die Wissenschaftler Einfluss auf Geometrie und Abmessungen der Versetzungsnetzwerke. So sind die Anlagerungsmuster der Biomoleküle von außen „einstellbar“. Die Forscher wollen aber auch vesuchen, die Anlagerung zusätzlich zeitlich zu modulieren, indem die von Versetzungsnetzwerken erzeugten elektrischen Felder zum Beispiel durch die Einstrahlung von Licht abgeschaltet werden.
Die Göttinger Arbeitsgruppe wird Verfahren zum Einbau von metallischen Fremdatomen in Versetzungsnetzwerke entwickeln, die eine gezielte Modifizierung der elektrischen Felder erlauben. Mit Hilfe von hochauflösender Elektronenmikroskopie und Methoden der Spektroskopie wird das Team von Dr. Seibt die Struktur der Netzwerke und die tiefen Zustände der veränderten Versetzungen untersuchen. Die Physiker forschen gemeinsam mit Kollegen des Instituts für innovative Mikroelektronik in Frankfurt (Oder), des Instituts für Physikalische Hochtechnologie in Jena und des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik in Halle.
Mit ihrer Förderinitiative „Komplexe Materialien: Verbundprojekte der Natur-, Ingenieur- und Biowissenschaften“ will die VolkswagenStiftung Wissenschaftler anregen, die traditionellen Grenzen der Werkstoffdisziplinen zu überschreiten und von Erkenntnissen und Erfahrungen anderer Gebiete wie der Biowissenschaften zu profitieren. Von der Entwicklung neuer Materialien werden unter anderem eine Größen- und Gewichtsminderung, eine bessere Umwelt- und Bioverträglichkeit oder auch ein geringerer Rohstoff- und Energieverbrauch bei optimierten strukturellen und funktionellen Eigenschaften der Werkstoffe erwartet.
Kontaktadresse:
PD Dr. Michael Seibt
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik
IV. Physikalisches Institut
Tammannstraße 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-4553, Fax (0551) 39-4560
e-mail: seibt@ph4.physik.uni-goettingen.de
Internet: www.physik4.gwdg.de