Winzig kleine Antennen für Licht

Nach wie vor ist es für Wissenschaftler interessant, mit Hilfe der Lichtmikroskopie tiefer und tiefer in die Welt der kleinsten Strukturen einzudringen. Ein Spezialist auf diesem Gebiet ist Professor Bert Hecht von der Uni Würzburg.

Der Physiker erklärt, was an seiner Arbeit besonders spannend ist: „Mit der Lichtmikroskopie kann man auch Materialanalysen betreiben.“ Möglich wird das durch die Technik der Spektroskopie: Dabei wird das Licht, das vom untersuchten Objekt im Mikroskop abgestrahlt wird, nach Wellenlängen aufgespalten. „Man analysiert die verschiedenen Farben und kann daraus Informationen über die chemische Struktur des Objekts bekommen.“

Zu der Materie, die Hecht erforscht, gehören zum Beispiel lebende Zellen. In diesen komplexen Objekten kann er gezielt einzelne Moleküle und deren Wechselwirkungen mit anderen Molekülen sichtbar machen. Es entstehen dabei keine Bilder, wie man sie von der gewöhnlichen Mikroskopie her kennt. Stattdessen sind nur wenige leuchtende Punkte zu sehen, die ihre Position im Verlauf der Zeit ändern. Auf diese Weise lässt sich der Weg verfolgen, den Moleküle in der Zelle zurücklegen.

Analysiert man zwei unterschiedliche Molekültypen zugleich und stellt fest, dass beide längere Zeit an einem Punkt verharren, dann findet zwischen ihnen eine Wechselwirkung statt. Solche molekularen Wechselwirkungen bestimmen die Lebensprozesse in einer Zelle. Auf diese Weise hat der Würzburger Physiker zum Beispiel untersucht, wie Viren in den Kern ihrer Wirtszellen eindringen. Erforscht hat er aber auch die Orte, an denen Adrenalin und andere Hormone wirksam werden, nämlich an G-Proteine gekoppelte Rezeptoren.

Im Zentrum seiner Arbeit steht auch die Entwicklung neuartiger, hoch empfindlicher Mikroskopiemethoden und Nachweisverfahren. Unter anderem widmet sich Hecht der Erforschung metallischer Nanostrukturen, die als resonante, winzig kleine Antennen für Licht dienen können. „Solche Strukturen sind nicht nur für die Entwicklung von hoch auflösenden optischen Mikroskopen zukunftsweisend“, sagt der Professor.

Bert Hecht ist seit 1. Oktober als Nachfolger von Thomas Bayerl am Physikalischen Institut der Uni Würzburg tätig. Geboren wurde er 1968 in Marktdorf am Bodensee. Nach dem Physikstudium an der Universität Konstanz fertigte er seine Dissertation am IBM Forschungslabor in Rüschlikon in der Schweiz an. Als Postdoc ging er an die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) in Zürich, wo er über die Mikroskopie und Spektroskopie einzelner Farbstoffmoleküle forschte. Von dort wechselte er ans Nationale Kompetenzzentrum für Nanowissenschaften der Schweiz an der Universität Basel, wo er als Assistenzprofessor eine Arbeitsgruppe zum Thema Nano-Optik leitete.

Kontakt: Prof. Dr. Bert Hecht, T (0931) 888-5863, E-Mail: hecht@physik.uni-wuerzburg.de