Rasterkraftmikroskopie

Wir führen regelmäßige Schulungen zur Rasterkraftmikroskopie und -spektroskopie durch. Wir betreiben auch Geräte innerhalb eines gentechnischen Sicherheitslabors der Stufe 2. Dort bestehen Zutrittsbeschränkungen. Kontaktieren Sie uns, wir finden einen Modus und das richtige Rasterkraftmikroskop- oder Spektroskop für Ihre Anforderungen. Je nach Art der Proben und der Anzahl der Experimentserien werden Sie eingelernt oder wir führen die Messungen für Sie durch. Mitglieder der UdS finden weitere Informationen auf der Plattform für Forschungsinfrastruktur im Intranet.

Für Fragen können Sie sich an Herrn Dr. Hendrik Hähl wenden.

JPK NanoWizard 4 XP

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Rasterkraftmikroskop und - spektroskop, optimiert zur Charakterisierung der Haftung von Zellen, zur Beschreibung der Elastizität weicher Oberflächen oder zur Bestimmung der Adhäsionskraft mikrometer- bis nanometergroßer Objekte (z.B. Kolloide, Bakterien, kleine, eventuell beschichtete Glas- oder Polymerkugeln). Zur Beobachtung ist ein Top-Down Mikroskop sowie ein invertiertes Fluoreszenzmikroskop angeschlossen, das auch über eine konfokale Laserscanning-Option verfügt. Das Gerät befindet sich in einem gentechnischen Sicherheitslabor der Schutzstufe 2.

Ausstattung

NanoWizard XP

  • Scannen in Luft/Gasen und Flüssigkeit
  • Scan-Modi: QI™ mode, contact mode with lateral force, advanced AC modes, electrical & magnetic imaging mode options
  • Maximaler Scan-Bereich (XxYxZ): 100x100x15 µm³
  • Fast scanning option (150 Hz (lines/second) for scan ranges up to 2 µm)
  • Cytosurge FluidFM® microfluid control system
  • Alternativer CellHesion®200 Scan-Kopf mit 100 µm z-Hub

Invertiertes Mikroskop

  • Zeiss Axio Observer 7
  • LSM 900
  • LED-Fluoreszenzlichtquelle Kolibri 7

Bruker FastScan Bio

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Messmodi:

  • ScanAsyst in Air/Fluid
  • Tapping Mode in Air/Fluid
  • Contact Mode in Air/Fluid
  • Lateral Force Microscopy
  • Nanomechanical Mapping (PeakForce QNM)
  • Force Volume
  • Electrical & Magnetic Lift Modes

Probenspezifikation:

  • Max. Durchmesser ca. 20 cm, Dicke: max. 1.2 cm
  • Maximaler Scanbereich: 90 μm x 90 µm an Luft, 30 µm x 30 µm in Flüssigkeit
  • Maximale Scanhöhe: ca. 3 µm

Anwendungen:

Als Modellsystem erster Ordnung für die keramische Phase von Zahnschmelz nutzen wir Proben aus stark verdichtetem Hydroxylapatit. Lokal können auf diesen Proben durch geeignete Präparation sehr geringe Rauheiten unter 1 nm (rms) erreicht werden. Durch Anätzen der Oberfläche (z. B. beim Reinigen der Proben) werden einzelne Domänen sichtbar, da unterschiedlich ausgerichtete Kristallite im Material verschiedene Ätzraten aufweisen.

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AFM Höhenbild einer polierten und geätzten Hydroxylapatit Oberfläche. Die stufenartigen Strukturen (Domänen) werden nach kurzem Ätzen in einer sauren Pufferlösung (pH 4.5) sichtbar. Die quadratische Rauheit auf einer einzelnen Domäne ist typischerweise kleiner als 1 nm.

Mit dem FastScan Bio ist es möglich, die mechanischen Eigenschaften einer Probenoberfläche und Adhäsionskräfte auf einer Oberfläche zu kartografieren. Adhäsionsmessungen auf einer Hydroxylapatit Oberfläche zeigen, dass auf verschiedenen Kristalliten unterschiedliche Kräfte auftreten. Allerdings sind die genauen Gründe für diese Unterschiede noch nicht bekannt und ihre Erforschung ist Teil unserer Arbeit.

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Adhäsionskräfte auf einer Hydroxylapatit Oberfläche, gemessen mit einer "diamond like carbon"-beschichteten AFM Spitze an Luft.