idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
12/17/2015 10:03

Süß, spezifisch, sensitiv

Dr. Ute Schönfelder Stabsstelle Kommunikation/Pressestelle
Friedrich-Schiller-Universität Jena

    Chemiker der Universität Jena entwickeln neuartiges Nachweissystem zur Analytik von Zuckern und stellen es im hochrangigen „Journal of the American Chemical Society“ (JACS) vor

    Zweidimensionale Barcodes – kleine Quadrate mit zahlreichen schwarzen und weißen Punkten – sind heute fast überall zu finden: auf Tickets für Fernbus, Bahn oder Flugzeug, als QR-Codes auf Verpackungen, in Zeitschriften oder auf Werbeplakaten. Mit dem passenden Lesegerät, einem Scanner oder dem Smartphone, lassen sich die darin gespeicherten Informationen blitzschnell abrufen.

    Noch weniger komplex, doch bereits ebenso spezifisch, sind die Informationen der Barcodes, die Chemiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena derzeit entwickeln. Sie geben Aufschlüsse über die Zusammensetzung von Zuckerlösungen. Einem Team um Juniorprofessor Dr. Alexander Schiller ist es gelungen, die – bislang aufwendige – Analytik von Zuckermolekülen wesentlich zu vereinfachen. Ihr neuartiges Nachweissystem stellen die Jenaer Forscher in der aktuellen Ausgabe des hochrangigen „Journal of the American Chemical Society“ (JACS) vor (DOI: 10.1021/jacs.5b10934).

    Grundlage des Nachweissystems sind chemische Zuckersensoren. „Wir nutzen Boronsäure-Verbindungen als Sensormoleküle“, erläutert der Chemiker und Heisenberg-Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft Schiller. Diese verbinden sich mit den Zuckermolekülen in der wässrigen Lösung. Dass sich Boronsäure zum Zuckernachweis eignet, ist den Chemikern bereits seit längerem bekannt. Knifflig war bislang, die gebundenen Zuckermoleküle eindeutig zu identifizieren, „da im Prinzip jeder Zucker mit den Sensoren interagieren kann“, so Schiller. Daher haben die Jenaer Chemiker die Boronsäure-Sensormoleküle an Fluor-Atome gekoppelt. Mit Hilfe der sogenannten 19F-NMR-Spektroskopie (Kernspinresonanzspektroskopie) können sie nun nicht nur die Bindung der Sensoren an die Zucker direkt „beobachten“. „Mit der NMR-Technik können wir auch eine Vielzahl unterschiedlicher Zuckermoleküle und verwandter chemischer Verbindungen deutlich voneinander unterscheiden“, unterstreicht der Jenaer Chemiker.

    Da jedes Zuckermolekül sein eigenes, ganz spezifisches Spektrum aufweist, nutzen die Wissenschaftler die spektroskopischen Signale mehrerer Sensormoleküle, um für jeden Zucker eine Art „Fingerabdruck“ in Form eines zweidimensionalen Punktmusters zu erstellen. „Die roten, grünen und blauen kleinen Quadrate geben eindeutig Aufschluss über Art und Menge des nachgewiesenen Zuckers und sind auf einen Blick zu erfassen“, macht Schiller die Vorteile seines Verfahrens deutlich.

    Diese Methode sei momentan vor allem im Forscheralltag nützlich, beispielsweise um mehrere Zucker in Urinproben nebeneinander nachzuweisen. „Generell lässt sich dieses Prinzip der Datenreduzierung aber auch auf andere zu analysierende Substanzen und auf signalgebende Verfahren wie Schwingungs- und UV/VIS-Spektroskopie übertragen“, ist sich Prof. Schiller sicher. Dies eröffne ein weites Feld künftiger Anwendungen.

    Original-Publikation:
    Axthelm J et al. Fluorinated Boronic Acid-Appended Bipyridinium Salts for Diol Recognition and Discrimination via 19F NMR Barcodes, J. Am. Chem. Soc., 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b10934

    Kontakt:
    Jun.-Prof. Dr. Alexander Schiller
    Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Jena
    Humboldtstraße 8, 07743 Jena
    Tel.: 03641 / 948113
    E-Mail: alexander.schiller[at]uni-jena.de


    More information:

    http://www.uni-jena.de


    Images

    Jun.-Prof. Dr. Alexander Schiller von der Uni Jena schaut durch das Modell eines Zuckermoleküls. Der Chemiker hat mit seinem Team eine neue Nachweismethode zur Unterscheidung von Zuckern entwickelt.
    Jun.-Prof. Dr. Alexander Schiller von der Uni Jena schaut durch das Modell eines Zuckermoleküls. Der ...
    Foto: Jan-Peter Kasper/FSU
    None


    Criteria of this press release:
    Journalists
    Chemistry
    transregional, national
    Research results, Scientific Publications
    German


     

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).