Von magnetischen Momenten und Eisenoxid Tamara Kahmann aus dem Graduiertenkolleg NanoMet im Kurzporträt
Im Graduiertenkolleg NanoMet vermessen Promovierende ultrakleine Objekte für Technik, Biologie und Medizin. Die Forschenden suchen im Kolleg neue Ansätze zum Messen kleinster Teilchen und ebnen so den Weg zu neuen Technologien. Unsere externe Redakteurin Dörte Saße sprach mit Doktorandin Tamara Kahmann darüber, warum es gut ist, im Kolleg zu promovieren. Vor allem, wenn man Teilchen mit variierenden Eigenschaften vermisst.
Doktorandind Tamara Kahmann am MPMS im LENA. Bildnachweis: Max Fuhrmann/TU Braunschweig
Frau Kahmann, Sie arbeiten für Ihre Promotion am MPMS – einem Mess-Großgerät für magnetische Eigenschaften – im Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA). Was machen Sie dort?
Ich untersuche die Charakteristika von magnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln. Diese haben eine Größe von circa 10 bis 200 Nanometern und sind damit deutlich kleiner als eine menschliche Zelle. Zudem sind sie aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften durch ein Magnetfeld zu beeinflussen. Sie bestehen aus einem magnetischen Kern, der von einer Hülle geschützt wird. Diese Hülle kann mit bestimmten Stoffen funktionalisiert werden, sodass die Partikel sich spezifisch an Zellen oder Proteine binden können. Dadurch ergibt sich eine ganze Palette von Anwendungen, besonders in der Medizin.
Zum Beispiel als Medikamenten-Taxi beim sogenannten drug targeting, wo die Arzneimittel direkt zu ihrem Wirkungsort im Körper geliefert werden. Oder in der Krebstherapie, wo die Eisenoxidpartikel sich im Tumor anlagern und dann durch ein magnetisches Wechselfeld von außen erhitzt werden, um durch Hyperthermie gezielt das kranke Gewebe zu zerstören. Oder für Immunoassays, mit denen man Viren oder Antikörper nachweisen kann. So forscht meine Arbeitsgruppe beispielsweise gerade an Nachweismöglichkeiten des Coronavirus mit den Partikeln.
Was genau ist Ihre Aufgabe dabei?
Wichtig ist es für die Anwendungen, das Verhalten der Partikel genau zu kennen und es optimal auf diese abzustimmen– das erforsche ich seit anderthalb Jahren im Rahmen meiner Doktorarbeit. Die magnetischen Eisenoxidpartikel, die wir von Firmen kaufen, unterscheiden sich stark in ihren Eigenschaften und ihrem Verhalten.
Ich untersuche die Nanopartikel vor allem im MPMS auf ihr physikalisches Verhalten: Welchen Einfluss hat die Magnetfeldstärke auf das magnetische Moment „m“ der Teilchen? Wie verändern sich die Partikeleigenschaften temperaturabhängig? Wie verhalten sich die Partikel in einem magnetischen Wechselfeld? Zusätzlich nutze ich noch andere Messgeräte am Institut für Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik, die verschiedene Einblicke in das Partikelverhalten geben oder den Messbereich des MPMS ergänzen. Diese vielfältigen Charakterisierungsmöglichkeiten am Institut sind ein großer Vorteil für meine Arbeit
Welche Rolle spielt bei Ihrer Promotion das Graduiertenkolleg NanoMet?
In erster Linie wird meine Promotion von NanoMet für drei Jahre finanziert. Zusätzlich gibt es Gelder für Sachmittel oder den Besuch von Konferenzen. Das Graduiertenkolleg umfasst aber viel mehr:
Zusätzlich ist man Mitglied in der Braunschweig International Graduate School of Metrology (B-IGSM). Im Semester haben wir über die beiden Graduiertenschulen insgesamt zwei Veranstaltungen pro Woche, dazu kommen noch ein breites Angebot von Workshops, beispielsweise Treffen in der PTB und eine jährliche Summer School. So entsteht ein enges Netzwerk zu anderen Promovierenden und der PTB. Diesen Austausch schätze ich am meisten: man bekommt Einblicke in andere Forschungsthemen und Hilfestellungen bei fachlichen sowie generellen Herausforderungen, die während einer Doktorarbeit auftreten. So konnte ich beispielsweise Vergleichsmessungen an der PTB machen, was sehr bei den Messeinstellungen eines Messgeräts geholfen hatte. Darüber hinaus hat man zwei Betreuungspersonen, jeweils von der TU und der PTB, die einen bei Problemen unterstützen.
Die meisten Veranstaltungen sind auf Englisch, was mir auch das Schreiben von Papern oder Diskussionen auf internationalen Konferenzen sehr erleichtert hat. Bisher haben mir NanoMet und die B-IGSM bei der Promotion sehr geholfen und ich bin froh, ein Teil davon sein zu können.
Autorin: Dörte Saße
