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26.06.2019, 15:30 Uhr

ENTFÄLLT !Klasse für Naturwissenschaften und Medizin, 600. Sitzung

WICHTIGER HINWEIS: DIE VERANSTLATUNG WURDE ABGESAGT!

DIE VERANSTLATUNG WURDE ABGESAGT!

 

Vortrag 1

 

Mit der hochauflösenden Rasterkraftmikroskopie ist es möglich, einzelne  Moleküle und Atome an Grenzflächen sichtbar zu machen. Die kontinuierliche  Weiterentwicklung dieser Methode erlaubt es inzwischen auch, nicht nur zweidimensionale  Bilder einer Oberfläche im Ultrahochvakuum aufzunehmen,  sondern die dreidimensionale Struktur einer Fest-Flüssig-Grenzfläche zu  untersuchen.  Im Vortrag wird die rasante Entwicklung der Rasterkraftmikroskopie vorgestellt  und ein Einblick in aktuelle Forschungsfragen gegeben. Wie binden  Moleküle an mineralische Oberflächen? Wie kann man Moleküle an Oberflächen  gezielt zur Erzeugung funktionaler Strukturen nutzen? Welche Strategien  sind für die zukünftige molekulare Elektronik interessant? Diese und weitere  Fragen werden anhand ausgewählter Beispiele der Wechselwirkung von  Molekülen – unter anderem auch Wasser – mit der stabilen Spaltfläche von  Calcit (Calciumcarbonat) beleuchtet. 

Prof.’ in Dr. Angelika Kühnle wurde 1974 in Ulm geboren. Nach dem Studium  der Physik an der Freien Universität Berlin und dem Abschluss der Diplomarbeit  in der Gruppe von Prof. K.-H. Rieder wechselte sie an die Universität in  Aarhus (Dänemark). Dort promovierte sie in der Arbeitsgruppe von Prof. F.  Besenbacher zum Thema “Molecular self-assembly and chiral recognition:  Biologically relevant molecules on metal surfaces” using scanning tunneling  microscopy.  Im Jahr 2003 trat sie der BASF SE in Ludwigshafen bei, wo sie als Laborleiterin in der Polymerphysik zum Thema Emulsionsstabilität forschte. Mit der Förderung  der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Emmy Noether Programm  etablierte sie 2005 eine unabhängige Nachwuchsgruppe an der Universität  Osnabrück. 2009 erhielt sie einen Ruf auf eine W3 Professur für Physikalische  Chemie an die Johannes Gutenberg-Universität Mainz, und im Jahre 2017 wechselte Angelika Kühnle auf eine W3 Professur ebenfalls für Physikalische  Chemie an die Universität Bielefeld.  In ihrer Forschung beschäftigt sich Angelika Kühnle mit den grundlegenden  Mechanismen, die für die Strukturbildung organischer Moleküle auf dielektrischen  Oberflächen verantwortlich sind. Als zentrale Methode nutzt sie dabei  die dynamische Rasterkraftmikroskopie, die sie kontinuierlich weiterentwickelt.  Neben der hochaufgelösten Abbildung von Prozessen im Ultrahochvakuum  widmet sich Angelika Kühnle seit einiger Zeit auch Fest-Flüssig-Grenzflächen.  Hier untersucht sie unter anderem die Struktur von Wasser an der Grenzfläche  sowie den Einfluss von gelösten Ionen und organischen Molekülen an der  Grenzfläche. 

Vortrag 2   

Vor mehr als 100 Jahren entdeckte Max von Laue in München, dass Röntgenstrahlung  nicht nur als Röntgenquanten im Teilchenbild interpretiert werden  können, sondern ebenso einen Wellencharakter aufweisen. Diese Eigenschaft  wird mittlerweile auch schon lange in der Grundlagenforschung eingesetzt  (zum Beispiel in der Kristallographie zur Strukturbestimmung von Proteinen),  hatte bisher jedoch keine Anwendung in der medizinischen Bildgebung.  In den letzten zehn Jahren allerdings konnten in der vorklinischen Forschung  sehr große technologische Fortschritte erzielt werden, die eine Nutzung dieses  Wellencharakters von Röntgenlicht auch für die medizinische Bildgebung  möglich machen. Diese neuartigen Radiographie-Verfahren, die sogenannte  Phasenkontrast- und Dunkelfeld-Bildgebung, bergen ein großes Potential für  eine deutliche Verbesserung der Röntgen-Bildgebung und somit auch der  Diagnose von wichtigen Krankheiten. Dieser Vortrag zeigt die Grundprinzipien  dieser neuen Verfahren auf, fasst exemplarisch die bereits erreichten  vorklinischen Forschungsergebnisse an verschiedenen Organen zusammen,  und zeigt das Potential für zukünftige klinische Nutzung in Radiographie und  Computertomographie auf. 

Prof. Dr. Franz Pfeiffer wurde 1972 in Kösching, Landkreis Eichstätt, geboren. Pfeiffer studierte von 1993–1999 Physik an der Ludwig-Maximilians-Universität  München. Nach Forschungs- und Lehraufenthalten am Institut Laue-  Langevin und der Europäischen Synchrotronstrahlquelle ESRF (Grenoble,  Frankreich), dem Center of Nanoscience (München) und der Universität des  Saarlands (Saarbrücken) war er 2003 als Gastwissenschaftler an der University  of Illinois, Urbana-Champaign, USA. Von 2003–2005 war er Wissenschaftler  an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS, Paul Scherrer Institut in Villingen  in der Schweiz, ab 2005 als Gruppenleiter. Die École Polytechnique Fédérale  de Lausanne berief ihn 2007 zum Assistenzprofessor. 2009 erhielt Pfeiffer  einen Ruf als Physikprofessor auf den Lehrstuhl für Biomedizinische Physik  am Institut für Physik der Technischen Universität München. 2012 wurde er  zudem als Professor in die Fakultät für Medizin an der Technischen Universität  München berufen. 2017 wurde Pfeiffer zum Direktor der zwei Jahre zuvor  gegründeten Munich School of BioEngineering (MSB) ernannt.  Franz Pfeiffer ist vor allem bekannt für seine herausragenden Forschungen zur  Entwicklung der Phasenkontrast-Bildgebung mit Röntgenstrahlen. Pfeiffer  legte mit seinen Arbeiten den Grundstein für die breite Anwendung dieses  Verfahrens in Medizin und Industrie. Über die biomedizinische Grundlagenforschung  hinaus haben seine Forschungen ein immenses Potenzial für die  Verbesserung der gesamten Palette der medizinischen Röntgen-Diagnostik.  Über das Hauptforschungsgebiet der Phasenkontrastentwicklung hinaus,  beschäftigt sich Franz Pfeiffer auch mit der Weiterentwicklung der Ptychographie  (eine Erweiterung der Rastertransmissions- Röntgenmikroskopie), der  Tensor-Tomographie zur Untersuchung räumlicher Strukturverteilungen und  der gitterinterferometrischen Bildgebung mit Neutronen. Zu seinen Forschungsgebieten gehören auch iterative Rekonstruktionsalgorithmen für die Computertomographie,  die Dual-Energy Computertomographie, die Entwicklung von  Röntgenkontrastmitteln sowie hochaufösende Mikro- und Nanotomographie.  Franz Pfeiffer ist Autor von über 300 wissenschaftlichen Veröffentlichungen.  Er hält zahlreiche Patente, hat eine Spin-off Firma ausgegründet, und zahlreiche  Forschungsgroßprojekte eingeworben. Für seine Forschungen wurde er u.  a. ausgezeichnet mit dem Dr. Eduard-Martin-Award der Universität Saarbrücken  (2003), dem Nationalen Latsis Preis der Schweiz (2008), dem Röntgen-Preis  der Universität Giessen (2010), dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der DFG  (2011), dem Alfred Breit Preis der Deutschen Röntgengesellschaft (2017), und  der Röntgenplakette des Dt. Röntgenmuseums in Remscheid.