Internationale Spitzenforschung mit dem Elektronenmikroskop: Ernst-Ruska-Preis 2011 geht nach Belgien und in die USA

Dr. Johan Verbeeck, Physiker aus Antwerpen (Belgien), und Prof. Dr. David Mastronarde, Zellbiologe aus Boulder, Colorado (USA), erhalten den Ernst Ruska-Preis 2011 der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie. Damit werden die herausragenden Leistungen der beiden Wissenschaftler in der Elektronenmikroskopie ausgezeichnet, einem Gebiet, das auf Entwicklungen des Nobelpreisträgers Ernst Ruska zurückgeht. Die Preise werden am 31. August 2011 auf der Microscopy Conference in Kiel durch den Präsidenten der DGE, Prof. Dr. Reinhard Rachel von der Universität Regensburg, überreicht.

Die Forschungsgebiete der beiden Preisträger sind deutlich verschieden, und doch eint sie eines: die Neugier, die Struktur der Materie mit dem Elektronenmikroskop möglichst genau zu untersuchen. Das Potential dieser Geräte, die auf die mit dem Nobelpreis 1986 ausgezeichneten Entwicklungen von Ernst Ruska in den 1930er Jahren zurück gehen, ist noch lange nicht ausgeschöpft, und für neue Entwicklungen auf diesem Gebiet vergibt die DGE als wichtige Fachgesellschaft alle zwei Jahre den renommierten Ernst-Ruska-Preis.

Johan Verbeeck von der Universität Antwerpen (Belgien) entwickelte in den vergangenen Jahren eine Methode zur quantitativen Auswertung von Energieverlusten, welche Elektronen in Materialien erfahren. Mit Hilfe dieser Energieverluste können auf atomarem Maßstab chemische Zusammensetzungen und atomare Bindungen untersucht werden. Die neue Methode ermöglicht eine quantitative und objektive Auswertung der Daten. Zusätzlich zeigte Johan Verbeeck kürzlich, dass es möglich ist, die Elektronen so zu manipulieren, dass sie in Form einer Spirale fliegen. So entsteht ein neues Werkzeug, mit dessen Hilfe beispielsweise magnetische Strukturen in Speichermedien untersucht oder einzelne Atome gezielt bewegt werden können.

David Mastronarde, Professor an der Abteilung für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie an der University of Boulder (Colorado, USA) entwickelt seit vielen Jahren neue Programme für die Elektronentomographie. Zum einen wird so die automatisierte Herstellung von Bildserien eines Objekts unter definierten Betrachtungswinkeln möglich; darüber hinaus kann die räumliche Struktur der Objekte rekonstruiert und analysiert werden. Einige der Algorithmen waren grundsätzlich schon aus der so genannten Computer-Tomographie, die mit Röntgenstrahlen arbeitet, bekannt, waren aber in wichtigen Details für die Elektronentomographie ungeeignet; sie mussten umfangreich angepasst werden. Zahlreiche Programm-Module hat David Mastronarde dazu selbst geschrieben und entwickelt. Die Programmpakete stehen für alle wichtigen Computer-Plattformen den Nutzern kostenfrei zur Verfügung und finden dadurch eine weite Verbreitung. Wie bei anderen frei zugänglichen Programmen findet ein kontinuierlicher Prozess der Weiterentwicklung statt, unterstützt durch eine ständig wachsende Gruppe von Benutzern in einem Internet-basierten Forum.

Quelle: Deutsche Gesellschaft für Elektronenmikroskopie