The size of things

1.
NanoHacking: Converging Life and Tech at the Nanoscale
SEEING THINGS – But how big/small is it?
Dr. Marc R. Dusseiller aka dusjagr
www.dusseiller.ch/labs
University of Liechtenstein,Vaduz – 24.4.2015

2.
The Size of Things

3.
Small seems to be the state of the art

4.
Why are we so big?
“Why must our bodies be so large compared with the atom?”
Erwin SchrödingerErwin Schrödinger,, "What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell ", 1944"What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell ", 1944
Austrian/Irish physicist and Nobel Laureate (1887 - 1961)Austrian/Irish physicist and Nobel Laureate (1887 - 1961)

5. The Size of Things

6. Längenskalen in der Biologie

7. Atome, Kristalle und kleine Moleküle
Computermodels

8. Moleküle
Lipid Moleküle
Wichtiger Bestandteil der ZellmembranWichtiger Bestandteil der Zellmembran
Computermodels

9. DNA
1 Umdrehung = 10 Basenpaare = 3.4 nm
Breite = 2 nm
● Trägerin der Erbinformation
● 4 Nukleotiden
● GATC
● Doppelhelix

10. DNA
● Was wäre die theoretische Länge des
menschlichen Genoms?
– Schätzungen...

11. DNA
● Was wäre die theoretische Länge des
menschlichen Genoms?
– 27'000 oder 150'000 Gene, weiss man doch
nicht so genau...
– 75% non­coding regions with unknown function
– 3'200'000'000 Basenpaare
– Diploides Genom auf 23 Chromosomen
– Frauen haben offenbar eine längere DNA :­)
● 0,34 nm/bp * 6,4 Mrd bp = 2,18 Mrd nm = 2,18
m

12. DNA als Nano­LEGO Baukasten
Computermodels
● Steifes Polymer
● Negative Ladung
● Self­Assembly

13. Proteine
● Entstehen durch Translation
von mRNA
Computermodels

14. Protein Komplexe
● Zb Ribosom
– Besteht aus Proteinen und
Ribonukleinsäuren
– Durchmesser 25 nm
Computermodels

15. Viren
Computermodels

16. Bakterien
Computermodels

17. Zellen
Computermodels

18. ● Extrazelluläre Matrix
● Plastisches und bewegtes
Gefüge
Zellen im Verbund
Computermodels

19. Einzellige Organismen
Computermodels
Pantoffeltierchen, Paramecium (Ciliate)
Amoebae
Computermodels

20. Multicellular Microorganisms
Caenorhabditis elegans, Fadenwurm
Tardigrada, Bärtierchen, war 2007 im Weltraum, ESA Projekt TARDIS
Computermodels
Rotifers (1000 Cells)

21.
Seeing Things

22. Looking at Things

23.
Seeing with light aka your eyes

24.
Seeing with light aka your eyes

25.
µ Zivalice Laser Projector
A small drop of pond water acts as a lens, shine a laser through
it and see!