Anordnung molekularer Nanomotoren auf Oberflächen mit Hilfe Holographisch Optischer Pinzetten

Wechselwirkungen zwischen molekularen Motoren und dem sie umgebenden Fluid sind für das Verständnis von Motor-Motor-Interaktionen oder die Entwicklung von Maschinen für mikrofluidische Anwendungen von großem Interesse. Speziell das rotierende Flagellum eines Bakteriums ist vielversprechend für Mischprozesse auf diesen Skalen. Für Anwendungen ist es notwendig, größere Mengen an Bakterien parallel kontrollieren und anordnen sowie ihr Bewegungsverhalten steuern zu können. Daher eignet sich Bacillus subtilils sehr gut als Modellsystem für Untersuchungen, da sich bei diesem Bakterium definierte Rotationszustände realisieren lassen. Zudem nutzen wir bei B. subtilis aus, dass es an hydrophoben Oberflächen haftet, wodurch sich permanente Strukturen erzeugen lassen, ohne dauerhaft äußere Kräfte ausüben zu müssen. Zu diesem Zweck haben wir eine Holographisch Optische Pinzette in ein kommerzielles invertiertes Mikroskop integriert, die es uns erlaubt, viele Bakterien simultan zu fangen und an Oberflächen anhaften zu lassen. Mit dieser Technik sind wir in der Lage, definierte Strukturen von Arrays bis hin zu beliebigen 2D Bakterienanordnungen zu realisieren.