Per Absorptions-Spektroskopie der pflanzlichen Sonnenuhr auf der Spur
Fraunhofer-IPM entwickelt hochgenaues optisches Messsystem für die Pflanzenphysiologie.
Wie nehmen Pflanzen Licht wahr? Ein wichtiger Aspekt bei der Beantwortung dieser Frage ist die Untersuchung lichtempfindlicher Pflanzenproteine, der Phytochrome. Welche Prozesse bei Phytochromen durch Lichteinwirkung auf molekularer Ebene ablaufen, können Forscher nun dank eines am Fraunhofer-Institut für physikalische Messtechnik in Freiburg speziell dafür maßgeschneiderten Messgeräts erheblich detaillierter und genauer untersuchen als bisher: Ratiospect 2.0 ist ein weltweit einzigartiges optisches Absorptionsspektrometer – hochgenau und leicht zu bedienen.
Phytochrome lassen sich in pflanzlichen Proben anhand ihrer Reaktion bei Lichteinfall nachweisen. „Das gelingt mithilfe hochempfindlicher optischer Absorptionsmessungen“, sagt Pflanzenphysiologe Andreas Hiltbrunner von der Uni Freiburg. „Leider gibt es dafür am Markt aber keine fertigen Standardmesssysteme, die sich für den Einsatz in unseren Laboren eignen. Daher waren wir auf der Suche nach einem Anbieter, der ein solches Messgerät unseren Anforderungen entsprechend entwickeln und bauen kann.“
Sebastian Wolf, Projektleiter am Fraunhofer-IPM, war sofort begeistert: „Die Aufgabe war gleichermaßen spannend wie konkret. Und wir waren sehr zuversichtlich, ein Messsystem entwickeln zu können, das die gewünschten Anforderungen erfüllen kann.“ In Zusammenarbeit mit Cornelia Klose aus der Arbeitsgruppe von Hiltbrunner, sowie mit der Freiburger Firma PSE AG haben die Forscher des Fraunhofer-IPM daraufhin das Messgerät entwickelt. Es erlaubt eine viel schnellere, genauere und empfindlichere Messung des Phytochromgehalts als bisher.
Ratiospect 2.0 schaltet Phytochrommoleküle per Laserbelichtung und vermisst die dadurch verursachten charakteristischen Transmissionsänderungen mit sehr hoher Präzision. Das Messsystem kann sowohl Transmissionsänderungen von 100 zu 99,999 Prozent als auch von 1,0 zu 1,0001 Prozent messen – und das in wenigen Sekunden. Dadurch ist die Arbeitsgruppe von Hiltbrunner jetzt in der Lage, Konzentrationen zu bestimmen, die sie vorher nicht auflösen konnte. Zudem können die Forscher Versuchsreihen jetzt sogar schneller durchführen als bisher: Ratiospect 2.0 kann Pflanzenproben selbstständig handhaben, automatisiert vermessen sowie die gewonnenen Messdaten verarbeiten und verwalten.
FG / RK
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