So ein ding: SDU tager dig helt tæt på humlebien
En helt ny verden åbner sig for dig, når du kigger igennem et mikroskop. På SDU har vi nogle helt unikke mikroskoper, som ikke blot hjælper vore forskere, men også virksomheder i forbindelse med at analysere og karakterisere materialer og overflader, hvilket giver en helt ny indsigt, hvorfor et produkt måske svigter.
En humlebi, guld, en virus og salt og peber. Måske ikke de mest oplagte fotomotiver, men set under et mikroskop, så åbner en ny verdens sig op for os – en mikroverden, hvor fysikken er en anden og hvor andre love gælder.
Vi går i denne artikel helt tæt på vores unikke mikroskoper og de opgaver, SDU kan løse med dem. Samtidig dykker vi ned i en verden, hvor et lille væsen som en humlebi fremstår gigantisk, og hvor du ikke blot kan kigge den i øjnene, men endda se, hvordan pollen er fastgjort i dens fimrehår.
Arkadiusz Goszczak fra ‘Centre for Materials Analysis and Characterization’ (C:MAC red.) har taget en række smukke og fascinerende billeder igennem nogle af de fantastiske mikroskoper, som findes på SDU.
- C:MAC er en paraplyorganisation på SDU, hvor vi har samlet en række af de unikke faciliteter, vi har. Det spænder fra mikroskoper til cleanroom, men fælles for det hele, er, at det kan hjælpe virksomheder og forskere med analysere og karakterisere materialer. Med C:MAC får du et hurtigt overblik over, hvad vi har af services og ekspertise indenfor dette felt, fortæller Arkadiusz Goszczak.
Lad os vende tilbage til humlebien. For faktisk har den en fællesnævner med det mikroskop, hvorigennem billedet af den er taget. Man siger, at humlebier ikke burde kunne flyve, men de ved det bare ikke selv. Udsagnet skulle angiveligt stamme fra 30’ernes Tyskland, hvor en forsker i aerodynamik ifølge hans beregninger ikke burde kunne flyve. Det burde ikke være muligt. Aerodynamikeren havde i sine beregninger ikke taget højde for, at humlebiens vinger er ru og bøjelige, hvilket gør en kolossal forskel.
Indtil for ca. 20-25 år siden var det også bredt accepteret, at man i et lysmikroskop ikke kan skelne strukturer, der er mindre end ca. halvdelen af bølgelængden på det lys, man bruger til at studere sin prøve med. Det blev formuleret i en fysisk lov af Ernst Abbe i 1873 og skyldes lysets brydning.
I dag er det imidlertid muligt at se detaljer, der er et tusind gange mindre end lysets bølgelængde ved hjælp af nanoskopi. Ved at studerede de allermindste byggesten – molekyler og atomer – er det muligt at forstå, hvordan verden hænger sammen. Det umulige er blevet muligt.
Noget af det mindste, vi kan se med det blotte øje er tykkelsen på et hårstrå. Under SDU’s Specular Microscope CEM-530 ser det således ud:
Gå vi helt tæt på et blad, så kan vi også se, at planter benytter sig af mikroskopiske ’munde’:
SDU’s Specular Microscope CEM-530 er altså et fantastisk instrument. Fordelen ved et skanningselektronmikroskop, er, at vi kan se på større prøver, hvilket i denne sammenhæng referer til f.eks. en hel humlebi. Der er imidlertid også ulemper ved et elektronmikroskop. Prøven skal for det første være død. Elektronstrålerne er også højenergiske og kan beskadige materialet.
- Det kommer vi dog udenom ved at beskytte materialet med en belægning, jeg vil dog i den sammenhæng understrege, at ingen dyr led skade i forbindelse med billedet af humlebien. Den var død i forvejen. Til gengæld stjal jeg bladet fra min mors blomsterbed, så her er en undskyldning måske på sin plads. ”Undskyld Mor”, griner Arkadiusz Goszczak.
Med ORION helium ion-mikroskopet kan man ikke blot se overfladen af prøven, men også med lethed se igennem væv, muskler, bakterier. Mikroskopet er på mange måder lig CEM-530-mikroskopet, men i stedet for elektroner, bruger den fokuserede ion-stråler til at generere både billeder og kreere nanostrukturer.
Her ses strukturer fremstillet af Jacek Fiutowski, leder af Nanophotonics-gruppen ved NanoSYD, ved hjælp af ORION helium ion-mikroskopet.
Gulddupperne er fabrikeret ved hjælp af Electron Beam Lithography.
Her ses firkantede mønstre, som blot er omkring 50nm brede og fremstillet ved hjælp af ionfræsningsmuligheden, som ORION helium ion-mikroskopet åbner op for:
Herunder under kan ses et billede af adenovirus, en virus, som giver luftvejslidelser, mave-tarm-sygdomme og øjeninfektioner.
- Det er vigtigt i at forstå processer og mekanismer, hvis vi skal udvikle nye lægemidler eller udvikle vacciner. I den sammenhæng er det vigtigt at kunne studerede prøver på et så detaljeret niveau som muligt, siger Arkadiusz Goszczak.
Du kan læse mere om C:MAC - Centre for Materials Analysis and Characterization her.
Vi har spritnyt state-of-the-art-udstyr, vi har udstyr du ikke finder andre steder, og så har vi udstyr, som bare er rigtig, rigtigt fedt og gemmer på en god historie.
SDU har dingenoter, dippedutter og himstregims og tusindvis af elektroniske apparater, som du ikke finder derhjemme eller i din virksomhed. Og det fede er, at du kan gøre brug af dem. SDU stiller nemlig velvilligt viden og udstyr til rådighed, hvis vi kan finde et fælles projekt.
I denne udgave af artikelserien stiller vi skarpt på de fantastiske mikroskoper, vi har på SDU.
Vi går i denne artikel helt tæt på vores unikke mikroskoper og de opgaver, SDU kan løse med dem. Samtidig dykker vi ned i en verden, hvor et lille væsen som en humlebi fremstår gigantisk, og hvor du ikke blot kan kigge den i øjnene, men endda se, hvordan pollen er fastgjort i dens fimrehår.
Arkadiusz Goszczak fra ‘Centre for Materials Analysis and Characterization’ (C:MAC red.) har taget en række smukke og fascinerende billeder igennem nogle af de fantastiske mikroskoper, som findes på SDU.
- C:MAC er en paraplyorganisation på SDU, hvor vi har samlet en række af de unikke faciliteter, vi har. Det spænder fra mikroskoper til cleanroom, men fælles for det hele, er, at det kan hjælpe virksomheder og forskere med analysere og karakterisere materialer. Med C:MAC får du et hurtigt overblik over, hvad vi har af services og ekspertise indenfor dette felt, fortæller Arkadiusz Goszczak.
Lad os vende tilbage til humlebien. For faktisk har den en fællesnævner med det mikroskop, hvorigennem billedet af den er taget. Man siger, at humlebier ikke burde kunne flyve, men de ved det bare ikke selv. Udsagnet skulle angiveligt stamme fra 30’ernes Tyskland, hvor en forsker i aerodynamik ifølge hans beregninger ikke burde kunne flyve. Det burde ikke være muligt. Aerodynamikeren havde i sine beregninger ikke taget højde for, at humlebiens vinger er ru og bøjelige, hvilket gør en kolossal forskel.
Indtil for ca. 20-25 år siden var det også bredt accepteret, at man i et lysmikroskop ikke kan skelne strukturer, der er mindre end ca. halvdelen af bølgelængden på det lys, man bruger til at studere sin prøve med. Det blev formuleret i en fysisk lov af Ernst Abbe i 1873 og skyldes lysets brydning.
I dag er det imidlertid muligt at se detaljer, der er et tusind gange mindre end lysets bølgelængde ved hjælp af nanoskopi. Ved at studerede de allermindste byggesten – molekyler og atomer – er det muligt at forstå, hvordan verden hænger sammen. Det umulige er blevet muligt.
Elektronmikroskop
På SDU bruger Arkadiusz Goszczak et elektronmikroskop til at studere ting på nanoniveau. Elektroner fungerer på mange måder som lys, men har ekstremt korte bølgelængder, hvilket giver en høj opløsning. Det gør det muligt at se detaljer som pollen i humlebiens ansigt. Eller som herunder salt og peber:Noget af det mindste, vi kan se med det blotte øje er tykkelsen på et hårstrå. Under SDU’s Specular Microscope CEM-530 ser det således ud:
Gå vi helt tæt på et blad, så kan vi også se, at planter benytter sig af mikroskopiske ’munde’:
SDU’s Specular Microscope CEM-530 er altså et fantastisk instrument. Fordelen ved et skanningselektronmikroskop, er, at vi kan se på større prøver, hvilket i denne sammenhæng referer til f.eks. en hel humlebi. Der er imidlertid også ulemper ved et elektronmikroskop. Prøven skal for det første være død. Elektronstrålerne er også højenergiske og kan beskadige materialet.
- Det kommer vi dog udenom ved at beskytte materialet med en belægning, jeg vil dog i den sammenhæng understrege, at ingen dyr led skade i forbindelse med billedet af humlebien. Den var død i forvejen. Til gengæld stjal jeg bladet fra min mors blomsterbed, så her er en undskyldning måske på sin plads. ”Undskyld Mor”, griner Arkadiusz Goszczak.
Kronjuvelen i samlingen
Men hvor SDU’s Specular Microscope CEM-530’s evner slipper op, her træder et andet af SDU’s mikroskoper til. Mads Clausen Instituttet har som det første i hele Skandinavien fået installeret et ORION helium ion mikroskop.Med ORION helium ion-mikroskopet kan man ikke blot se overfladen af prøven, men også med lethed se igennem væv, muskler, bakterier. Mikroskopet er på mange måder lig CEM-530-mikroskopet, men i stedet for elektroner, bruger den fokuserede ion-stråler til at generere både billeder og kreere nanostrukturer.
Her ses strukturer fremstillet af Jacek Fiutowski, leder af Nanophotonics-gruppen ved NanoSYD, ved hjælp af ORION helium ion-mikroskopet.
Gulddupperne er fabrikeret ved hjælp af Electron Beam Lithography. Her ses firkantede mønstre, som blot er omkring 50nm brede og fremstillet ved hjælp af ionfræsningsmuligheden, som ORION helium ion-mikroskopet åbner op for:
Herunder under kan ses et billede af adenovirus, en virus, som giver luftvejslidelser, mave-tarm-sygdomme og øjeninfektioner.
- Det er vigtigt i at forstå processer og mekanismer, hvis vi skal udvikle nye lægemidler eller udvikle vacciner. I den sammenhæng er det vigtigt at kunne studerede prøver på et så detaljeret niveau som muligt, siger Arkadiusz Goszczak.
Du kan læse mere om C:MAC - Centre for Materials Analysis and Characterization her.
So ein Ding
Vi vil gerne sætte fokus på alt det fantastiske udstyr vi har på Det Tekniske Fakultet. Derfor bringer vi artikelserien So ein Ding, hvis overskrift vi har tyvstjålet fra et populært DR-program, som omhandler elektroniske gadgets. For når det kommer til elektronisk udstyr, så er det få, som kan måle sig med SDU.Vi har spritnyt state-of-the-art-udstyr, vi har udstyr du ikke finder andre steder, og så har vi udstyr, som bare er rigtig, rigtigt fedt og gemmer på en god historie.
SDU har dingenoter, dippedutter og himstregims og tusindvis af elektroniske apparater, som du ikke finder derhjemme eller i din virksomhed. Og det fede er, at du kan gøre brug af dem. SDU stiller nemlig velvilligt viden og udstyr til rådighed, hvis vi kan finde et fælles projekt.
I denne udgave af artikelserien stiller vi skarpt på de fantastiske mikroskoper, vi har på SDU.