Highlights von Frontiers in Optics 2010/Laser Science XXVI Treffen

Wissenschaftler und Ingenieure aus der ganzen Welt treffen sich an den ufern des Lake Ontario in Rochester, New York nächste Woche zu diskutieren, einige der spätesten Durchbrüche in den Lasern und Optik und Ihrer Anwendungen zu cutting-edge Wissenschaft, die Entwicklung neuer Materialien und Medizin.

Journalisten sind eingeladen, Grenzen in Optik (FiO) 2010/Laser Science XXVI — die 94th annual meeting of the Optical Society (OSA), das sich zusammen mit der Jahrestagung der American Physical Society (APS) Division of Laser Science am Rochester Riverside Convention Center in Rochester, New York, vom Okt. 24-28. Anmeldung details sind am Ende dieser Pressemitteilung.

Viele der Vorträge auf der Tagung konzentrieren sich auf die modernsten Erkenntnisse in der angewandten Optik und grundlegenden Physik. Einige highlights, wie unten beschrieben, umfassen:

1) Eine Technik, die Zeigt Bunte Verbindungen im Gehirn, 2) Suchen für Osteoporose mit Streulicht 3) – Entdecken Verdächtige Muttermale 4) Bessere Erkennung für die Diagnostik und die Biochemische Verteidigung 5) Real-Time-Imaging des Schlaganfalls Modelle 6) Direkte Laserkühlung von Molekülen 7) Bessere Biosensoren mit Elektronen-Dichte-Wellen 8) Der Kälteste Chemie 9), einen Genaueren Blick auf die Plaque-10) am Besten Noch Test der Lorentz-Invarianz 11) Optofluidics Führt zu einer Besseren Sensoren

Weitere Forschungs-highlights, darunter der neue Weg, um Hautkrebs zu behandeln, mit LEDs, ein neuartiges Gerät für die Bildgebung der Hirnaktivität und trends im Energieverbrauch in Kommunikationsnetzen, finden Sie online in der Frontiers in Optics Media Center. http://www.frontiersinoptics.org/MediaCenter/ConferenceNews/default.aspx

1) EINE TECHNIK, DIE ZEIGT BUNTE VERBINDUNGEN IM GEHIRN

Die verbindungen zwischen den Neuronen in einem Jungen, wachsenden Gehirns sind mehr dynamisch und veränderbar als bisher angenommen, entsprechend der Forschung basiert auf einer neuen Technik, die zeigt, das Gehirn Schaltung einer lebenden Maus.

Eine Nervenzelle sieht ein bisschen wie ein Baum seine Zweige sind Dendriten, die Eingaben akzeptieren und seine Wurzeln sind und das axon, die send-Ausgang. Wo Axone und Dendriten von anderen Neuronen kommen zusammen, Sie verbindungen herstellen können — oder Synapsen — relais-Signale und form, die schaltkreise im Gehirn.

Zur Untersuchung dieser verbindungen, die Wissenschaftler haben traditionell gewachsene Netzwerke von Neuronen in Petrischalen-aber dort, Netzwerke beschränkt sind in Ihrer Fähigkeit zu imitieren Zellen des Gehirns in einem lebenden, sich entwickelnden Wesen. Daniel Kerschensteiner, von der Washington University School of Medicine in St. Louis, ist eine der ersten zur Untersuchung der verbindungen im Nervensystem von Mäusen gemessen, durch einführen von Genen in Neuronen, die Sie verursachen, zu produzieren fluoreszierende Moleküle.

„Roman, was ist, Kennzeichnen wir bestimmte Paare von pre – und post-synaptischen Zellen und Ihre verbindungen in einem intakten Stromkreis“, sagt Kerschensteiner. „Niemand hat wirklich getan, bevor.“

Beim anlegen einer Spannung, die von der imaging-Technik namens zwei-Photonen-Mikroskopie, die Moleküle fluoreszieren in verschiedenen Farben und zeigen die Struktur und Konnektivität des Gehirns schaltungen.

Dieser Ansatz führte bereits zu einigen überraschenden Einsichten. Zum Beispiel, Studien der Neuronen in der retina der Maus haben gezeigt, dass neuronale verbindungen können sich dramatisch ändern, relativ spät in ein Tier-Entwicklung-in der zweiten Woche des Lebens, lange nach der Anordnung der Axone und Dendriten wurde bereits festgelegt.

In Laufenden Untersuchungen, Kerschensteiner Hoffnungen zu verfeinern Wissenschaft verstehen, wie ein sich entwickelndes Gehirn reorganisiert seine verbindungen, wie es wächst-ebenso wie die internen Mechanismen, die hinter dieser Neuordnung und wie viel es beeinflusst wird durch ein Tier von seinen Erfahrungen und externen Umwelt.

Der Vortrag, „- Darstellung der Entwicklung von Neuronalen Schaltungen in der Säuger-Retina“ ist um 4 Uhr am Montag, Okt. 25.

2) SUCHEN FÜR OSTEOPOROSE MIT STREULICHT

Forscher an der Universität von Rochester in New York sind die Entwicklung einer neuen Methode zur Beobachtung der Gesundheit der Knochen und der Suche nach Anzeichen von Osteoporose, mit Infrarot-Licht. Bei Frontiers in Optics 2010 wird Jason Maher, Andrew Berger und Ihre Kollegen präsentieren die Laufenden Studien über die Auswirkungen der Steroide auf den Knochen von Mäusen.

Steroide werden Häufig verschrieben für die Behandlung von rheumatoider arthritis. Glukokortikoide reduzieren Entzündungen um die Gelenke und lindern Schmerzen. Aber wie die meisten Behandlungen, Steroide Nebenwirkungen haben. Studien haben gezeigt, dass Sie erhöhen das Risiko der Entwicklung von Osteoporose.

Ein Weg zur Erforschung dieses Problems ist die Behandlung von Mäusen mit Steroiden und mit verschiedenen Interventionen gemeint zu begegnen, hat die Nebenwirkung. Eine zentrale Herausforderung ist, wie mit der Beurteilung von Knochen die strukturelle Integrität. Der gold-standard, entfernen Sie die Knochen und die Messung der Menge an Kraft erforderlich, Sie zu zerbrechen, kann nur durchgeführt werden, durch Verzicht auf das Tier. Standard-X-ray-Techniken können nichtinvasiven Bestimmung der Knochendichte, aber das hat sich als schlechter Prädiktor für das Frakturrisiko bei Menschen mit steroid-induzierten Osteoporose.

Die Rochester-team entwickelt eine neue Technik, die verspricht, nicht-invasive, basiert auf einer Technik namens Raman-Spektroskopie. Durch die Messung, wie sich das Licht streut aus die Materialien im inneren der Knochen, die Sie in der Lage gewesen, die Berechnung der relativen Mengen von mineral-und protein-matrix von intakten Knochen. Sie hoffen, Sie zu finden neuen und besseren Indikatoren für die Bruchfestigkeit der Knochen in der chemischen Informationen, die Raman-Spektroskopie bietet sowohl über die Knochen-mineral-und Kollagen-matrix, die make-up-Knochen.

„Unser oberstes Ziel ist es, in der Lage sein, um die Eigenschaften Messen, die von einem Knochen in einer intakten Maus-Extremität“, sagte Berger. „Wir hoffen, dass wir entwickeln einen besseren Weg, um spot-Osteoporose frühzeitig in Ihrer Entstehung.“

Die Präsentation „Steroid-Induzierte Osteoporose Detected by Raman Spectroscopy“ ist um 3:15 Uhr auf Montag, Okt. 25.

3) – ENTDECKEN VERDÄCHTIGE MUTTERMALE

Die meisten Flecken auf unserer Haut sind vollkommen harmlos Maulwürfe, Sammlungen von Zellen, die sogenannten Melanozyten. Aber gelegentlich, diese Melanozyten in Tumorzellen umwandeln, erstellen die potenziell tödliche Haut-tumor Melanom.

Bei Frontiers in Optics 2010, Wissenschaftler an der Duke University in Durham, N. C., wird derzeit eine neue Technik, die dabei helfen soll, die ärzte unterscheiden Melanome von harmlosen Muttermalen mittels hochauflösender Schnappschüsse von verdächtigen Flecken.

Nach Sichtprüfung der Oberfläche der Haut, können die ärzte die Verwendung einer in der hand gehaltenen Linse und ein helles Licht oder Mikroskope und eine Technik namens dermoscopy. Aber die jüngsten Studien haben festgestellt, dass Diagnosen auf der Grundlage dieser Bilder sind oft falsch, da nur die Oberfläche sichtbar ist, und die gefährlichen Veränderungen zu tief, um gesehen zu werden. „Es ist schon ein bisschen Variabilität in den Diagnosen, sofern diese Art,“ sagte Thomas Matthews, ein Forscher an der Duke. Die beste Methode zur diagnose Melanom ist immer noch eine Biopsie — die Entnahme und Analyse von einem Stück Gewebe von einem Wachstum — aber selbst erfahrene ärzte oft unterschiedlicher Meinung über die Diagnose. Diese Uneinigkeit führt zu false-positives “ (die Kraft, unnötige Verfahren und treiben die Kosten im Gesundheitswesen) oder false negatives (was fatale Folgen haben können).

Matthews und seine Kollegen an der Duke ‚ s Zentrum für Molekulare und Biomolekulare Bildgebung Anpassung ein Labor, bildgebende Verfahren, um neue Informationen über verdächtige Muttermale, die beide in vivo und in Biopsie-Proben. Die Haut enthält zwei Arten von Pigmente oder Melanine: phäomelanin, das ist rötlich oder gelb, und eumelanin, das dunkel und bräunlich. Einige Studien haben vorgeschlagen, dass eine änderung im Verhältnis dieser beiden Pigmente signalisieren könnte, dass eine Harmlose Maulwurf hat sich bösartig. Matthews‘ zwei-Photonen-Mikroskopie Pumpen Sie eine kleine Menge von Energie in den Pigmenten (mit viel weniger Leistung als ein laser-pointer), dann Uhren, die Energie umverteilen, um hoch auflösende Bilder von Ihren Verteilungen in einer Stelle der Haut.

„Niemand war in der Lage, um zu sehen, wo verschiedene Melanine sind organisiert in der Haut,“ sagte Matthews. „Dies eröffnet einen ganz neuen Weg zu suchen, für Melanome.“ Die unmittelbarste Anwendung wäre, um falsche positive und falsche negative bei der Interpretation Biopsien; bei weiterer Forschung, die Wissenschaftler hoffen, um besser zu definieren, wie diese Informationen verwendet werden, um zu vermeiden, Biopsien insgesamt.

Die Präsentation, „Nichtlineare High-Resolution Imaging von Eumelanin und Phäomelanin-Distributionen im Normalen Gewebe der Haut und Melanom“ ist um 8:45 Uhr am Dienstag, Okt. 26.

4) BESSERE ERKENNUNG FÜR DIE DIAGNOSTIK UND DIE BIOCHEMISCHE VERTEIDIGUNG

Aktuelle Nachweismethoden für Chemische und biologische Moleküle beinhalten, mit winzigen, molekularen „Etiketten“ in der Regel fluoreszierende oder radioaktive Personen, die eine Zeit-und kostenaufwendig. Eine University of Michigan-Forscher-team unter der Leitung von Associate Professor Xudong (Sherman) Fan, vor kurzem entwickelte ein system zur Erkennung von chemischen und biologischen Molekülen ohne Etiketten, und Sie erwarten, dass die Technologie für Breite Anwendungen reichen von der klinischen Diagnostik, für die Arzneimittelentwicklung, als auch als homeland security und Umwelt-monitoring für biologische und Chemische Waffen.

Nach Fan, die neue Methode hat den zusätzlichen Vorteil, dass es nicht die Veränderung der Moleküle von Interesse. „Wir Messen nur die Moleküle direkt“, sagt er, fügte hinzu, dass die Etikettierung „ist ein Zeit-und kostenintensives Verfahren… und können sich auf die biologischen Funktionen des Moleküls“ geprüft.

Fan und seine Kollegen Bauten Ihr system durch die Anpassung einer optischen Messvorrichtung bekannt als ring-resonator, das hat eine höhere Sensibilität als herkömmliche optische Fasern oder Wellenleiter-sensoren. Das team zusammengetan, die ring-Gerät mit Kapillar-basierte fluidische system, die Schaffung eines „einzigartigen integration von Kapillar-Fluid mit ring-resonator-Technologie“, so Fan.

Die Kapillar-system kann verwendet werden, für die Einführung von entweder Flüssigkeit oder ein gas auf den sensor, was das neue Gerät ein breites Spektrum potentieller Anwendungen. In einer klinisch-diagnostische Einstellung, beispielsweise Körperflüssigkeiten wie Blut und Speichel eingesetzt werden können. Alternativ, Dampf Analyse kann auch durchgeführt werden, auf dem ausgeatmeten Atem für die frühe und nicht-invasiven Diagnose von Krankheiten wie Krebs. Für homeland security, und environmental monitoring-Zwecken, flüchtige organische verbindungen wie etwa Sprengstoffe, sind in der Regel von Interesse. Besonders für gasförmige verbindungen, die meisten aktuellen Systeme leiden unter einem Mangel an Spezifität. Das kombinierte Gerät entwickelt, indem Sie Fan der Gruppe, aber gebaut werden kann, in eine so genannte „Mikro-GC“ (gas-Chromatographie), die es ermöglicht sehr spezifische Identifizierung von verbindungen.

Der Vortrag „Optische Ring-Resonator Basiert, Biologische und Chemische Sensoren,“ ist um 11 Uhr am Dienstag, Okt. 26.

5) REAL-TIME-IMAGING “ STRICH-MODELLE

Eines der wichtigsten Hindernisse zu verstehen, wie Gehirnzellen sterben bei einem Schlaganfall und Identifizierung neuer Möglichkeiten, um Sie zu schützen wurde die langjährige Unfähigkeit zu Bild „Striche“ oder „ischämische Ereignisse“ im lebenden Gewebe. Jetzt Forscher an der Cornell University, führte der wissenschaftliche Mitarbeiter Nozomi Nishimura, haben Methoden entwickelt, um zu induzieren Striche in Tiermodellen und Bild die Ereignisse, wie Sie entfalten.

„Wir sehen die Dynamik der Interaktion,“ Nishimura, sagt, fügte hinzu, dass einige Neuronen höchstwahrscheinlich sterben aufgrund von Wechselwirkungen mit vielen verschiedenen Arten von Zellen, einschließlich der Immunzellen, vaskuläre Zellen, Astrozyten und Gliazellen. Sie und Ihre Kollegen visualisieren interzellulären Dynamik mittels zwei-Photonen-angeregten-Fluoreszenz (2PEF) – Mikroskopie, die in der Lage ist, Bild und einzelne Zellen und Kapillaren. Die Beschäftigung von relativ langen Wellenlängen des Lichts, Nishimura und Ihren Kollegen ist es gelungen, in der Bildgebung bei größeren tiefen ins Gewebe werden als bisher.

Nishimura und Ihre Kollegen haben auch eine Methode entwickelt, um zu induzieren lokalisierte Läsionen in nagetier-Modelle. Sie adaptierten eine Technologie, Femtosekunden-laser-ablation, in der Regel in der Mikrobearbeitung von Werkstoffen, für die eine neue biologische verwenden. Diese Fähigkeit zur Induktion spezifischer kleinen Läsionen ist besonders wichtig für die Schaffung von tragfähigen Modellen, in denen die Untersuchung der progression typisch für Demenz. Nach Nishimura, es ist klar, dass viele ältere Menschen leiden unter Demenz erlebt haben, eine Reihe von microstrokes, auslösen kumulativen Schaden. „Wie kommt es, dass diese kleinen Blutungen oder Blutgerinnsel beeinflussen Neuronen?“, fragt Sie, hinzufügen, dass die Fähigkeit zum vorstellen und dann Bild microstrokes in einem Modell-system soll Aufschluss darüber geben, wie Schäden können am besten bewältigt werden.

Die laser-ablation system wird auch erforscht, die für die Verwendung in chirurgischen manipulation und in der Untersuchung der tumor-migration, insbesondere, wie Zellen, die Schuppen von Tumoren könnte auch blockieren Blutgefäße.

Die Präsentation, „Nichtlineare Optische Werkzeuge für die Untersuchung Kleiner Strich auf Mikroskopischen Skalen“ ist um 8 Uhr am Dienstag, Okt. 26.

6) DIREKTE LASERKÜHLUNG VON MOLEKÜLEN

Kühlung der Moleküle mit dem Laser ist härter als Kühlung einzelner Atome mit Lasern. Der Prozess der laser-Kühlung, in der die Atome sind gebeutelt von tausenden von Photonen, galt vielen unmöglich zu sein, für Moleküle, da Photonen, anstatt zu Bremsen und die Kühlung der Moleküle, konnte eigentlich begeistern inneren Bewegungen wie Rotationen und Schwingungen. Folglich, um kalte Moleküle eine Methode ist, um ersten kühlen Atome und dann kombinieren Sie zu Molekülen.

Jetzt Yale-Physiker David DeMille und sein team entwickelt haben, einen Weg, Moleküle zu kühlen, direkt mit laser-Licht mit drei Lasern, anstelle von zwei in der Regel benötigt, für Atome. Durch die Wahl der molekularen Spezies sorgfältig-Sie Experimentieren mit SrF Moleküle-und die Wahl der photonenenergien zu vermeiden, unerwünschte Anregung von Rotations-Bewegung sind, wird der Kühlprozess fortgesetzt werden kann. Auf diese Weise molekulare Temperaturen von 300 micro-K wurden erreicht, die niedrigsten jemals für die direkte Kühlung von Molekülen. Diese Temperatur bezieht sich so weit, um eine Bewegung entlang einer ausgewählten dimension nur, wie viel für die ersten Demonstrationen von laser-Kühlung für Atome.

Während diese Temperaturen sind weniger als ein Tausendstel Grad über dem absoluten Nullpunkt, so sind Sie für jetzt um Größenordnungen heißer ist als die kalte Moleküle, die hergestellt werden, indem zuerst chillen, einzelne Atome und dann die Kombination von Ihnen. Mit dem letzteren Ansatz, jedoch die Wahl der Moleküle ist gegenwärtig beschränkt sich auf nur diejenigen, die gemacht werden können mit alkali-Atomen. Die SrF-Moleküle verwendet, die in der Yale-experiment hingegen, besitzen ein ungepaartes Elektron. Dies macht Sie potentiell nützlich, als Quanten-bits oder in den verschiedenen Studien der Grundlagenforschung in der Physik. Darüber hinaus werden die Ergebnisse von DeMille die Gruppe zeigen, dass laser-Kühlung zu noch niedrigeren Temperaturen ist wahrscheinlich möglich, SrF und anderen ähnlichen Molekülen.

„Die Technik der laser-Kühlung“, sagt DeMille, „was dazu geführt hat, eine revolution in der Atomphysik, hat jetzt gezeigt, auch für (wenigstens manche) Moleküle. Das erweitert wesentlich das Spektrum der Moleküle, für die ultrakalten Temperaturen erreicht werden können, die wiederum öffnet den Weg zu vielen neuen wissenschaftlichen Anwendungen.“

Die Präsentation „Laser-Kühlung von einem Zweiatomigen Molekül“ ist um 1:30 Uhr am Donnerstag, Okt. 28.

7) BESSERE BIOSENSOREN MIT ELEKTRONEN-DICHTE-WELLEN

Ein aufstrebendes Gebiet mit der Zunge-twisting Namen „optofluidic plasmonik“, verspricht eine neue Art zu erkennen und zu analysieren Biologischer Moleküle für die Wirkstoff-Forschung, medizinischen Diagnostik und die Erkennung von biochemischen Waffen. Ermittler an der University of California, San Diego führte durch Yeshaiahu Fainman gelungen, die Verschmelzung einer Mikrofluidik-system mit plasmonik-manchmal auch als „light on a wire“ — auf einer einzigen Plattform. Die plasmonik ist, basierend auf Elektronen-Wellen, die auf einer Metall-Oberfläche begeistert von ankommenden Lichtwellen.

Nach Fainman, Erschließung des Potenzials der plasmonik für Biomolekül-detection-Systeme war eine Herausforderung, weil die lokalisierten optischen Bereich Waagen sind in der Regel viel größer als die Moleküle in Frage. Um einen brauchbaren optischen biosensor, sagt er, „Wir müssen erhöhen Sie die Interaktion Querschnitt durch Wege zu finden, zu lokalisieren optische Verhör Felder ideal auf die Skalen vergleichbar zu denen von Biomolekülen.“ Denn das ist derzeit nicht möglich, er und sein team verwendet einen Ansatz der Integration von Mikrofluidik und plasmonik auf einem einzigen Chip, so dass fluid zu der Fähre, die die Moleküle in den Querschnitt des optischen Feldes.

Fainman erwartet, dass das system besonders nützlich in der Untersuchung von großen arrays von protein-protein-Interaktionen für die Identifizierung potentieller Medikamente, die die Bindung an spezifische Zielmoleküle, die führen können, um früher Krebs diagnostiziert und schneller Entdeckung neuer Medikamente. Im Gegensatz zu den meisten aktuellen Methoden zur optischen Erkennung erfordert keine Kennzeichnung der Moleküle mit fluoreszierenden oder radioaktiven Wesen-Etiketten behindern oft die Interaktion durch Verdeckung oder Sperrung binding Oberfläche.

Die neue Plattform trägt auch den Vorteil, dass Sie einen hohen Durchsatz und Multiplex, bietet Forschern die Gelegenheit zu prüfen Tausende gekleidet verbindungen gleichzeitig, die, wie er sagt, „Biologen und ärzte sehr aufgeregt.“

Die Präsentation „Optofluidic Nano-Plasmonik für Biochemical-Sensing“ ist um 4 Uhr am Dienstag, Okt. 26.

8) DER KÄLTESTE CHEMIE

Chemische Reaktionen sind in der Regel langsamer als die Temperatur gesenkt wird, aber dies ist nicht immer wahr. Deborah Jin,Jun Ye und Ihre Kollegen am National Institute of Standards and Technology (NIST) und der University of Colorado haben gezeigt, dass Chemische Reaktionen können weiterhin auch bei Temperaturen nur einen Bruchteil eines Grades über dem absoluten Nullpunkt. In Experimenten, nahm Sie zweiatomigen Kalium-und rubidium-Moleküle, die jeweils in Ihren grundzuständen (niedrigste mögliche Energie), und festgestellt, dass wenn gemischt, die Moleküle dissoziiert und kombiniert in KRb — Moleküle mit einem Kalium-und einem rubidium-atom.

Außerdem werden die Reaktionsgeschwindigkeiten werden konnte erheblich verlangsamt, indem ein elektrisches Feld, das richtet die Moleküle in einer Weise zu unterdrücken chemischer Reaktionen. Der Grund dafür ist, dass die KRb-Moleküle sind Fermionen und gehorchen dem Pauli-Ausschluss-Prinzip, wie, wo zwei Elektronen mit dem gleichen quantum energy spin und sind verboten zu Lügen in einem einzigen Quantenzustand – genau operiert auf der Ebene ganzer Moleküle. Bei angelegten elektrischen Feldern orientiert sich die KRb-Moleküle, so dass Sie die gleichen spin-Zustand (Sie hätten schon den gleichen energetischen Zustand, in den Grundzustand mit zu beginnen) Chemische Reaktionen stark unterdrückt. NIST-Physiker John Bohn hat nun die theoretischen Grundlagen für die ultrakalte Chemische Verhalten. Er beschreibt, wie spin-abhängige Chemie, oder „stereodynamics,“ wird in Zukunft Experimente.

Der Vortrag „Manipulation von Ultrakalten Chemie“ ist um 8 Uhr am Donnerstag, Okt. 28.

9) NÄHER UNTER DIE LUPE NEHMEN-PLAKETTE

Ein team der Universität von Rochester-Wissenschaftlern ist mit Hilfe der Technik der Raman-Spektroskopie zu studieren, zwei common dental plaque-Bakterien, Streptococcus sanguis und mutans. Das relative Gleichgewicht der beiden kann ein Indikator für einen Patienten die orale Gesundheit und das Risiko für Karies — Streptococcus sanguis ist im Zusammenhang mit „gesunden“ plaque, während mutans ist im Zusammenhang mit Karies.

Raman-Spektroskopie bietet das Potenzial, zu analysieren, Proben des Bakteriums in eine einfache, schnelle und quantitative Art und Weise, wie im Vergleich zu mikrobiologischen Techniken, einschließlich der Fähigkeit, zur Untersuchung der räumlichen Verteilungen von Bakterien-Arten, lebend oder tot, innerhalb von Proben.

„Wir sind mit der Methode der Raman-Spektroskopie zu studieren und diese mündliche bakterielle Biofilme, die im wesentlichen die Beobachtung, wie zwei Arten streuen das Licht in Wellenlängen verschoben in einer einzigartigen Weise. Wir können dann diese charakteristischen Spektren zur Identifizierung von „unbekannten“ Proben dieser Spezies,“ sagt Brooke Beier, ein Ph. D.-Kandidat an der Universität von Rochester Institute of Optics. „Die Untersuchung der räumlichen Verteilungen von der guten vs. schlechten Bakterien unter verschiedenen Wachstums-Bedingungen können den Wissenschaftlern helfen, festzustellen, effektivere Behandlungen zu verhindern, zahn Verfall.“

Mit der Fähigkeit zu identifizieren biofilm-Proben von Arten, die Forscher können nun zur Untersuchung von Biofilmen gewachsen aus einem Gemisch von Flüssigkeit Kulturen, in denen die beiden Arten interagieren können, wie Sie wachsen zusammen.

Der Vortrag „Konfokale Raman spectroscopy von Streptococcus sanguis und mutans,“ ist um 9:45 Uhr am Dienstag, Okt. 26.

10) AM BESTEN NOCH TEST DER LORENTZ-INVARIANZ

Entscheidend, ein physikalisches Gesetz ist, desto wichtiger ist es, zu testen, zu halten. Eines der wichtigsten Gesetze formuliert, die im letzten Jahrhundert oder so ist Albert Einsteins Prinzip der Invarianz, die sagt, dass es kein bevorzugtes Bezugssystem oder Orientierung im Universum. Eine hypothetische Verletzung dieses Grundsatzes kommen können, etwa durch die intervention von einigen noch nicht bekannten Kraft-Feld. Würde das Feld manifestiert sich durch die gleichzeitige Verletzung von drei grundlegenden Symmetrien in der Natur, genannt CPT: laden Sie die Konjugation (eine Symmetrie, die sagt, dass die Natur behandelt Materie und Antimaterie gleichermaßen), Parität (Parity inversion (die besagt, dass die Natur kann nicht unterscheiden zwischen Links und rechts), und die Zeit der inversion (eine Symmetrie, die besagt, dass Filme von mikroskopischen Interaktionen sollten gleich Aussehen, auch wenn Sie in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt von vorne nach hinten). In anderen Worten, suchen für die Verletzung der Lorentz-Invarianz ist äquivalent zu der Suche nach Verletzungen der CPT-Invarianz.

Michael Romalis und seine Kollegen an der Princeton Blick für die schwachen magnetischen Einfluss der hypothetischen Feld auf Materie, durch die Beobachtung von zwei Arten von Atomen – Kalium und helium-3 – sind, die sich in einem rotierenden Gefäß. Das ganze Labor ist natürlich gebunden an die Erde, die sich dreht täglich und umkreist die Sonne. Alle diese Bewegungen, gezielt entfielen, sollte hinterlassen eine Spur von einem Unterschied der beiden atomaren Spezies, wenn ein extra Feld vorhanden ist.

Das Ergebnis der letzten Runde der Beobachtungen verbessert sich um einen Faktor von 30 die Einschränkung auf die Existenz der hypothetischen Lorentz-verletzenden Feld.

„Das ist eine ziemlich dramatische Verbesserung in CPT-und Lorentz-tests“, sagt Romalis. „Unsere neue Technik hat auch das Potenzial für viel größere Verbesserungen in der Zukunft, so gibt es mehr Grenzen zu kommen.“

Die Präsentation „Neue Grenze auf Lorentz-und CPT-Verletzung für Neutronen,“ ist um 1:30 Uhr am Donnerstag, Okt. 28.

11) OPTOFLUIDICS FÜHRT ZU EINER BESSEREN SENSOREN

Optofluidics ist die Verbindung von Photonik und Mikrofluidik, lab-on-a-chip “ – Einstellung. Nur etwa ein Jahrzehnt alt, das Thema, die Antworten müssen für die Herstellung aller optischen Komponenten-Linsen, Beugung Gitter, Schalter, Spiegel, Mikroskope, Laser, und so weiter-notwendig für die Verarbeitung von Lichtwellen oder Photonen, aber in einer flüssigen Umgebung, insbesondere in die Flüssigkeit gefüllte Kanäle eines Mikrofluidik-chip.

Andreas Vasdekis, ein Wissenschaftler an der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, in der Schweiz, berichten über die Wirkung von Tensiden (Chemikalien auf die Oberfläche der Schicht zwischen der festen Kanal und der Flüssigkeit) auf die Herstellung einer Reihe von optischen Effekten, wie einfädeln Beugungsgitter für die Erzeugung von Laserlicht in der Flüssigkeit, oder in der Herstellung von all-optical-switching -, oder in Sensorik und Analyse von DNA und anderen bio-Molekülen.

Die Präsentation „die Oberfläche Optofluidics“ ist um 2:30 Uhr, Dienstag, Okt. 26.

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