Öffentliche Veranstaltungen
Besucher sind im Rahmen der Tagung herzlich zu den im Folgenden beschriebenen Veranstaltungen eingeladen. Die Vorträge sollen auch interessierten Laien eine Einstiegsmöglichkeit bieten.Der Eintritt ist frei.
Donnerstag, 4. November: Vortrag im Rahmen der Eröffnungsveranstaltung:
Dr. Doris Heinrich (LMU): Physik der dynamischen Mikro- und Nano-Architektur in lebenden Zellen
Samstag, 6. November: Öffentlicher Vortrag:
Dr. Eva Maria Weig: Nanomechanik – Schwingende Drähte, hundertmal dünner als ein Haar
Samstag, 6. November: Podiumsdiskussion
"Frauenquote! Quotenfrau?"
Donnerstag, 4. November
Vortrag im Rahmen der Eröffnungsveranstaltung:
Dr. Doris Heinrich (LMU): Physik der dynamischen Mikro- und Nano-Architektur in lebenden Zellen
Donnerstag, 4. November 2010, 18:00 UhrMax-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching-Forschungszentrum
U6: Haltestelle Garching-Forschungszentrum
Als Gastgeber der Eröffnungsveranstaltung wird ein Direktor des Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik die Teilnehmerinnen und Gäste begrüßen; die Gleichstellungsbeauftragte der Ludwig-Maximilians-Universität München, Dr. Margit Weber, und die Gleichstellungsbeauftragte der Physikfakultät der Technischen Universität München, Prof. Dr. Katharina Krischer, werden die Universitäten als Mitveranstalter der Tagung vertreten.
Dr. Doris Heinrich von der Physikfakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München wird den Eröffnungsvortrag zum Thema Biophysik halten. Eine kurze Zusammenfassungs des Inhalts finden Sie unten. Im Anschluss an den Vortrag wird es Gelegenheit für Fragen an die Vortragende geben.
Die Eröffnungsveranstaltung endet mit einem kleinen Empfang für alle Teilnehmerinnen und Gäste. Dabei werden Sie Gelegenheit haben, mit der Vortragenden und den Teilnehmerinnen aus den vielfältigen Teilbereichen der Physik ins Gespräch zu kommen.
Physik der dynamischen Mikro- und Nano-Architektur in lebenden Zellen
D. Heinrich, D. Arcizet, B. Meier, E. Sackmann, J. Rädler, C. Pelzl, G. Piontek, und J. Schlegel
Lebende Zellen weisen außergewöhnliche dynamische Eigenschaften auf, die auf ATP-gesteuerten Prozessen basieren. Informationsaustausch innerhalb einer Zelle erfolgt u.a. durch intrazellulären Transport, der durch aufeinander folgende Phasen von Diffusion oder Biomotor-getriebener Bewegung entlang von Mikronetzwerken erfolgt. Während Brownsche Diffusion den intrazellulären Transport von Molekülen auf der Nanometerskala ermöglicht, wird sie für den Transport von großen Proteinen, Vesikeln und Organellen auf der vergleichsweise riesigen Längenskala einer lebenden Zelle ineffizient. Folglich ist die motorgesteuerte Bewegung von Informationsträgern, wie Vesikeln, für viele physiologische Prozesse, wie z.B. den axonalen Transport in Neuronen, von entscheidender Bedeutung.
Wir entwickelten eine zuverlässig automatisierte und zeitaufgelöste Methode zur Identifikation von charakteristischen Bewegungszuständen intrazellulärer Informationsträger. Ein solcher Ansatz ist experimentell herausfordernd, gleichzeitig aber von grundlegender Bedeutung zum Verständnis von intrazellulären Transportprozessen. Unser lokaler, zeitauflösender Algorithmus basiert auf der Analyse der lokalen mittleren Verschiebungsquadrate (MSD). Im Rahmen eines Zwei-Zustands-Modells identifizieren wir Bewegungszustände von Informationsträgern in lebenden Zellen. Der Algorithmus ist so konstruiert, dass er ballistische und diffusive Teilchenbewegung zuverlässig voneinander trennen kann. Dadurch ergeben sich die Verteilungen der Zustandsdauern sowie die Verteilung anderer Zustandsparameter, wie der Geschwindigkeiten während der ballistischen Phasen und des Diffusionskoeffizienten.
Inbesondere untersuchten wir die Bewegung von Mikro- und Nanopartikeln (NP) in der Amöbe Dictyostelium discoideum (Dd). Aufgrund der Einfachheit ihres Zytoskeletts und der Fähigkeit von Dd Zellen, Mikro-und Nanopartikel durch Phagozytose aufzunehmen, ist Dd ein bestens geeigneter Modellorganismus. Wir beobachten, dass die Verteilung der ballistischen Zustandsdauern exponentiell mit einer charakteristischen Zeit von tA=0,65 s abfällt. Die Geschwindigkeitsverteilung der ballistischen Phasen weist mehrere Maxima auf, wodurch auf ein gleichzeitiges Zusammenarbeiten einer endlichen Anzahl molekularer Motoren geschlossen werden kann. Im Gegensatz dazu weisen die analysierten Partikelbahnen nach Depolymerisation des Mikrotubul-Netzwerks keine signifikanten ballistischen Transportphasen auf, wodurch gezeigt ist, dass ballistische Zustände ausschließlich durch den Transport der Informationsträger entlang der Mikrotubuli entstehen können. Wir konnten diese Analyse auch auf sub- und super-diffusive Transportzustände erfolgreich anwenden.
In Kombination mit räumlich und zeitlich definierten externen Randbedingungen an lebende Zellen, wie z.B. kontrollierte chemotaktische Gradienten oder durch Untersuchung von Zellbewegung in vorher definierten 3D-Strukturen, wenden wir unsere Analysemethode auch auf Zell-Migrations-Zustände an. Das Ziel weiterer Untersuchungen ist es Veränderungen in der Zellfunktion hervorzurufen sowie ultimativ Zellmigration steuern.
Samstag, 6. November
Öffentlicher Vortrag:
Dr. Eva Maria Weig: Nanomechanik – Schwingende Drähte, hundertmal dünner als ein Haar
6. November 2010, 10:15 UhrLMU München, Theresienstr. 37, Arnold-Sommerfeld-Hörsaal
U3, U6. Haltestelle Universität
Bus 100: Haltestelle Maxvorstadt/Sammlung Brandhorst
Bus 154: Haltestelle Türkenstraße
Tram 27: Haltestelle Pinakotheken
Dr. Eva Maria Weig von der Physikfakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München wird einen Vortrag zum Thema Nanomechanik halten. Im Anschluss an den Vortrag wird es Gelegenheit für Fragen an die Vortragende und Diskussion des Gehörten geben.
Nanomechanik – Schwingende Drähte, hundertmal dünner als ein Haar
E. M. Weig, J. P. Kotthaus, D. R. König, Q. P. Unterreithmeier, G. Anetsberger, O. Arcizet, R. Riviere, A. Schliesser und T. J. Kippenberg
Winzige Drähte mit Durchmessern von wenigen 100 Nanometern, die freitragend zwischen zwei Aufhängepunkten gespannt sind, können mit den Methoden der Halbleiter-Technologie hergestellt werden. Diese so genannten nanomechanischen Resonatoren verhalten sich ähnlich wie die Saiten einer Gitarre: Durch auf sie wirkende Kräfte können die Nanoresonatoren zum Schwingen gebracht werden, wobei ihre Länge die Eigenfrequenz bestimmt. Ein genauerer Blick zeigt jedoch, dass in der Nanowelt andere Gesetze gelten. Nanomechanische Resonatoren reagieren höchst empfindlich auf kleinste Veränderungen in ihrer Umgebung, so dass bereits die Anhaftung eines einzelnen Moleküls oder die Kopplung an Licht zu starken Rückwirkungseffekten führen kann.
In den letzten Jahren rückten insbesondere Nanoresonatoren aus zugverspanntem Siliziumnitrid in den Fokus der Forscher. Dieses Materialsystem erlaubt außergewöhnlich hohe Qualitätsfaktoren, die erhalten bleiben, falls nicht-dissipierende Antriebs- und Ausleseverfahren eingesetzt werden. Eine solche Methode zur Signalwandlung stellt der dielektrische Antrieb dar, der auf elektrisch oder optisch induzierten Gradientenkräften basiert und einen universellen, doch gleichzeitig breitbandigen und skalierbaren Ansatz für die Nanomechanik bietet.
Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von Siliziumnitrid-Resonatoren ist der nanomechanische Elektronentransport. Mit einer Goldinsel, die sich im Zentrum des nanomechanischen Resonators befindet und sich als „Shuttle“ zwischen zwei Elektroden hin- und herbewegen kann, können Ladungsträger transportiert und so Elektron für Elektron ein elektrischer Strom erzeugt werden.
In diesem Vortrag wird ein Überblick über die Schwingungseigenschaften nanomechanischer Resonatoren vermittelt und neueste Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Nanomechanik vorgestellt.
Podiumsdiskussion "Frauenquote! Quotenfrau?"
Moderation: Dr. Jeanne Rubner
Samstag, 6. November 2010, 16:30 UhrLMU München, Schellingstr. 4, Großer Physikalischer Hörsaal
U3, U6: Haltestelle Universität
Bus 154: Haltestelle Schellingstraße
Als Tagung der Frauen in der deutschen Physik versteht sich die Deutsche Physikerinnentagung zum einen als weitgefächerte physikalische Fachtagung, die besonders jungen Wisschenschaftlerinnen eine Plattform gibt, zum anderen aber auch als ein Forum für gesellschaftspolitische Diskussionen. Seit die Tagung 1997 in Berlin aus ihrem Vorgänger, dem Deutschen Physikerinnentreffen, hervorging, hat sich für die Lage der Frauen in der Physik einiges getan, trotzdem ist das Ziel der Gleichberechtigung in diesem Studienfach mit einem Frauenanteil von 28% bei den Studienanfängern im Jahr 2009 (Studie der Konferenz der Fachbereiche Physik) noch lange nicht erreicht.
Nicht nur die Physik betrifft ein aktuell wieder diskutiertes Thema, das Frauen zu einer besseren Repräsentation in den Führungsetagen deutscher Großunternehmen verhelfen soll: Braucht die deutsche Wirtschaft eine Frauenquote? Die Einführung einer Quote bei der deutschen Telekom im März 2010 und der Vorschlag der Bundesfamilienministerin, eine solche Quote bundesweit verpflichtend zu machen, haben das Thema in diesem Jahr wieder ins Gespräch gebracht. Wir möchten diskutieren, ob eine gesetzliche oder freiwillige Verpflichtung zur Einhaltung einer Frauenquote in Wirtschaft und Forschung sinnvoll und wünschenswert ist.
Die Diskussion wird moderiert von Dr. Jeanne Rubner, die nach dem Studium der Physik und Wissenschaftsgeschichte zunächst Wissenschafts- und anschließend Politikredakteurin wurde und heute für die Süddeutsche Zeitung schreibt. Sie ist Autorin mehrerer Sachbücher zu politischen und wissenschaftlichen Themen.
Auch das Publikum wird aufgefordert, rege an der Diskussion teilzunehmen.