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FORTSCHRITT VON AUSSEN

Manchmal kommt der Fortschritt in einer Wissenschaft von außen. Das war im 19. Jahrhundert der Fall, als ein paar Geologen den Evolutionsbiologen auf die Sprünge halfen und ihnen zeigten, dass unsere Erde nicht einige Tausend sondern Hunderte Millionen Jahre alt ist. Später mischten sich Chemiker in die Biologie ein und zeigten, wie man Zellkerne und Chromosomen färben kann. Mitte der Siebzigerjahre stellten wiederum ein paar amerikanische Biologen die eben erst erfundene Gentechnik vor, die heute aus der Kriminalistik und der Medizin nicht mehr wegzudenken ist.

Die diesjährigen Verleihungen der Nobelpreise für Medizin und Chemie sind ein weiteres Beispiel für diesen wissenschaftlichen Trend der „Einmischung“. Die beiden amerikanischen Molekularbiologen Peter Agre and Roderick MacKinnon haben den Nobelpreis für Chemie erhalten. Sie wurden für ihre Entdeckungen über Zellmembrane geehrt, weil sie genau erklären konnten, wie Wasser und Ionen (das sind elektrisch geladene Teilchen wie beispielsweise Salze) aus den Zellen unseres Körpers heraus und in sie hinein transportiert werden. Schon in der Mitte des 19. Jahrhunderts hatten Biologen geahnt, dass lebende Zellen spezifische Kanäle für den Transport von Wasser und Salzen besitzen müssen. Doch erst vor 15 Jahren gelang es, Proteine zu isolieren, die sich als die lang gesuchten Kanäle herausstellten. Dank der Arbeiten der beiden Preisträger kann man die Bewegung der Ionen und somit die Funktion von Nerven- und Muskelzellen besser verstehen.

Der Nobelpreis für Medizin wurde heuer dem Amerikaner Paul Lauterbur und dem Engländer Peter Mansfield für eine Entwicklung verliehen, für die schon einmal, und zwar 1952, der Physiknobelpreis vergeben worden war. Es handelt sich um die aus der Quantenphysik kommende so genannte „kernmagnetische Resonanz“. Sie wird auch NMR (englisch: „Nuclear Magnetic Resonance“) oder NMR-Spektroskopie genannt. Ursprünglich wurde die NMR-Technik von den Physikern Felix Bloch und Edward Mills Purcell für die Aufklärung chemischer Verbindungen entwickelt. Auf Grund des Eigendrehimpulses von Atomkernen bildet sich innerhalb eines Atoms ein magnetisches Moment aus, das man gut identifizieren kann. Besonders passend für NMR sind Atome mit ungerader Protonenzahl wie beispielsweise Wasserstoff, Fluor und Phosphor.

Die aus der älteren NMR-Technik abgeleitete moderne Kernspin- oder Magnetresonanztomographie ist heute aus der Medizin nicht mehr wegzudenken. Sie wird seit den Achzigerjahren zur Diagnose eingesetzt. Man erhält damit deutlich bessere Bilder von menschlichen Geweben, als dies mit der Computertomographie oder mit Ultraschall möglich ist.

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© 2003 Rudolf Öller, Bregenz