Erkenntnisse in Lichtgeschwindigkeit
Biologen wollen hier die Geheimnisse des Lebens lüften. Proteine, Zellen, Viren – über deren Struktur und Reaktionen ist bislang noch wenig bekannt. Zu winzig sind viele dieser Biomoleküle, um sie genau erfassen zu können. Das soll sich bald ändern.
Kostbare Strahlzeit
Der Röntgenlaser läuft im Hochbetrieb 24 Stunden lang, die Forscher arbeiten in Tag- und Nachtschichten. Sie dürfen keine Sekunde der Strahlzeit verschwenden. Deshalb ist es so wichtig, dass die Proben von guter Qualität sind.
Empfindliche Proben
Den Aufbau hat das Bundesforschungsministerium mitfinanziert. Ein internationaler Verbund hält den Laborbetrieb am Laufen.
Robin Schubert...
Welt der kleinsten Teilchen
Wissenschaftler wollen nun mit Hilfe der Röngtenblitze tief ins Innere der Zelle blicken. In eine Welt, die bisher weitgehend im Verborgenen blieb. Die Welt der Biomoleküle, über deren Gestalt und Verhalten noch zu wenig bekannt ist und die doch so viel bewirken können. Der Plan dahinter: Wenn die Forscher mehr über die Struktur und Veränderung dieser Moleküle wissen, gewinnen sie völlig neue Einsichten in ihre Funktion. Ein wichtiger Ausgangspunkt, um Krankheiten zu erforschen und neue Medikamente zu entwickeln.
Zellen füttern
Besonders genügsam ist das Darmbakterium Escherichia coli. Es vermehrt sich schnell und fühlt sich am wohlsten bei 37 Grad. Ein wenig Nährlösung und ab und zu ein Schüttelbad für den Sauerstoff reichen aus.
Hohe Ansprüche
Leuchtende Proteine
Warum Kristalle?
Die Guten ins Töpfchen...
Dominik Oberthür...
Fahrt nach unten
Die Quelle des Lichts
Dort, sieben Stockwerke unter der Erde, bestrahlt ein Laser einen Metallblock. Dabei werden Elektronen freigesetzt und in einen Liniearbeschleuniger geschossen.
Auf ihrem Weg durch den Tunnel erreichen die Teilchen nahezu Lichtgeschwindigkeit. Zum Schluss werden sie über Magnete in einen engen Slalomkurs gebracht. Wie die quietschenden Reifen eines bremsenden Autos setzen sie dabei Energie in Form von Röntgenblitzen frei. Diese werden gebündelt in die Experimentierhalle geleitet.
Kathedrale der Forschung
Das Herzstück
Die Probenkammer
27.000 Lichtblitze pro Sekunde
Riesige Datenmengen
Die Experimentier-Stationen des Röntgenlasers werden laut Schätzungen pro Jahr bis zu zehn Millionen Gigabyte Daten liefern. Eine enorme Datenmenge, mit der man zehn Millionen DVDs füllen könnte.
3D-Struktur entschlüsselt
Licht der Zukunft
Seit der Eröffnung im September 2017 haben schon mehr als 500 Wissenschaftler Experimente am weltgrößten Röntgenlaser gemacht. Die Forschungswelt blickt weiter gespannt nach Schenefeld.